因此,两个正常品种或品系进行远缘杂交,或远距离的不同生态型间杂交,可能导致雄性不育。为了获得保持系,也要从与不育系亲缘关系远的品种去寻找。如果要使不育性恢复,就要选用与不育系亲缘近的品种作为恢复系,才能成功。这个假说没有能够说明不育基因与恢复基因间如何相互作用,以及它们基因表达等问题。但是在水稻、小麦等自花授粉的禾谷类作物的雄性不育的三系选育中具有一定的参考价值
五、线粒体和植物叶绿体生物发生对核基因的依赖性
尽管叶绿体和线粒体都是遗传物质的载体,而且它们都具有一定的遗传自主性,能够相对独立地决定某些性状的遗传,如紫茉莉的花斑、酵母的抗药性。但是,这并非意味着叶绿体和线粒体就可以完全不受核基因的控制而独自发挥作用。事实上,叶绿体和线粒体的形态发生与生物合成在很大程度上是依赖于本身的遗传体系与核基因的相互作用。植物的质一核互作型雄性不育就是生物的细胞质和细胞核两大遗传系统相互依赖和协调的具体体现。啤酒酵母的细胞色素氧化酶是在线粒体的内膜上,由3个大亚基和4个小亚基组成。亚胺环己酮能抑制细胞质中蛋白质的合成,红霉素则具有抑制线粒体中蛋白质合成的功能。当在红霉素存在下,酵母不能合成细胞素氧化酶的3个大亚基,但4个小亚基仍被合成。如果用亚胺环己酮处理酵母,酵母只能合成3个大亚基,说明大亚基由线粒体基因编码,小亚基由核基因编码。进一步的研究发现,线粒体中由核基因和线粒体基因共同参与合成的成分至少有tRNA、腺苷三磷酸酶、细胞色素b等。目前已清楚,大约90%的线粒体蛋白都是由核基因控制,在细胞质中合成的。线粒体要行使其功能离不开核基因的作用。
和线粒体一样,叶绿体中不少成分也是在核基因和叶绿体基因共同参与下合成的。如叶绿体中的核糖体蛋白质,tRNA及叶绿体的外膜、片层结构,光合作用酶系统I、Ⅱ等,这些例子说明在叶绿体和线粒体中大部分功能产物的组成部分来自于核基因组。
第四节雄性不育性的利用雄性不育的性状在制造杂交种时很有用处。制造杂种时,经过的程序大致是这样的:先把雄性不育系[(S)rfrf]和正常自交系(或品系)[(N)rfrf]杂交,得到的下代还是雄性不育的,再用正常自交系作父本和它杂交,因为这次杂交还是用同一亲本,所以叫做回交,回交后代还是表现雄性不育,这样连续回交四五次,最后得到雄性不育自交系。这个自交系的外形跟父本自交系一样,就是不会露出花药散粉。正常自交系能使母本结籽,又能保持原有自交系的性状,所以也叫做保持系。另外再要育一种恢复能力的自交系(或品系)[(N)RfRf],它的花粉授予不育系后,能使不育系的后代恢复正常,开花结籽,所以叫做恢复系。
有了合适的不育系、保持系和恢复系,那么要制造玉米单交种或高梁、水稻的杂交种时,一般就建立两个隔离区。一区是繁殖不育系和保持系的隔离区,在区内交替地种植不育系和保持系。不育系缺乏花粉,花粉是从保持系来的。从不育系植株收获的种子仍旧是不育系。保持系植株依靠本系花粉结实,所以从保持系植株收获的种子仍旧是保持系。这样在这一隔离区内同时繁殖了不育系和保持系。
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