2.3 植物的雄性不育是怎么回事
雌雄同株植物中,雌蕊发育正常,但雄蕊发育不正常的现象称为雄性不育现象。根据其遗传方式的不同一般可将雄性不育分为3种类型:
(1)细胞质雄性不育型,简称质不育型。通常以单一的细胞质基因S和N分别代表雄性不育和雄性可育。用可育株花粉给雄性不育株雌蕊授粉,能正常结实,但F1植株仍表现为雄性不育。
(2)细胞核雄性不育型(Nuclear Male-sterile,NMS),雄性不育性大多为一对隐性基因(msms)所控制,正常可育性为相对的显性基因(MsMs)所控制。雄性不育株与正常株杂交,F1植株为雄性可育(Msms);F1自交产生的F2,可育株与不育株之比为3∶1,难以用普通方法保持雄性不育系,在农业生产上也没有得到广泛应用。
(3)核-质互作不育型(Cytoplasmatic Male-sterile,CMS),表现为核-质互作遗传。不但需要细胞质有不育基因S,而且需要细胞核里有纯合的不育基因(msms),两者同时存在,方能表现雄性不育。这种由核质互作形成的雄性不育系,其遗传组成为S(msms),不能产生正常的花粉,但可作为杂交母本。由于能找到保持系N(msms)[用它与不育系杂交,所产生的F1仍能保持雄性不育,即S(msms)×N(msms)→S(msms)(F1)(不育)]并能接受恢复系S(MsMs)或N(MsMs)[用它们与不育系杂交,所产生的F1都是可育的,即S(msms)×S(MsMs)→S(Msms)(F1)(可育),或S(msms)×N(MsMs)→S(Msms)(F1)(可育)]的花粉,使F1恢复为雄性可育,F1植株自交产生F2,所以在农业生产上可以广泛应用(见图2.7)。
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图2.7 应用三系法配置杂交种
雄性不育系可以免除人工去雄,节约人力,降低种子成本,还可保证种子的纯度。目前水稻、玉米、高粱、洋葱、蓖麻、甜菜和油菜等作物已经利用雄性不育系进行杂交种子的生产;对其他作物的雄性不育系,也正在进行广泛的研究。
思考题
1举例说明动物性别决定的因素有哪些?
2植物性别决定的因素有哪些?
3举例说明性别决定技术在农业上的应用。
4如何看待人类对胎儿进行的性别筛查?
5举例说明有性繁殖与无性繁殖在遗传上的应用。
6如何看待动物克隆?