玉米育种学扬州大学农学院作物遗传育种暨应用生物技术系邓...

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1、玉米育种学扬州大学农学院作物遗传育种暨应用生物技术系邓德祥第六节玉米育种途径和方法（四）——雄性不育性的应用玉米是最早应用雄性不育性的作物之一。自1950年第一个玉米雄性不育系杂交种问世以后，玉米雄性不育的研究与育种工作有了较大的发展，1970年，美国玉米生产上的雄性不育系杂交种的种植面积已达总面积的80％左右。由于当时所用的不育系几乎全部属于T群不育系，而玉米小斑病菌Ｔ小种对T型细胞质有专化侵染性，结果导致玉米小斑病大暴发，使玉米生产蒙受巨大损失。1970年后，各国玉米育种家陆续开展了新型不育系的选育，使雄性不育的育种工作又有

2、了新的发展。目前美国玉米生产中，雄性不育系杂交种的面积约占播种总面积的40％左右。我国也是开展玉米雄性不育研究和育种较早的国家之一，李竞雄等在20世纪60年代初就开展了这项工作，当时所用的不育系大多数是从国外引进的T型不育系。20世纪70年代以来，我国加强了新型不育系的选育，部分育种单位先后育成了一批高抗玉米小斑病的新型不育系。如：双型（辽宁昭乌达盟农科所）、唐徐型（华中农业大学玉米研究室）、L2型（辽宁省农科院）、ZIA型（河北省农科院）、YII-1型（江苏农学院）等等。雄性不育的育种工作也取得了可喜的进展，现已大面积用于生产的

3、雄性不育系杂交种有C豫农704、S中单2号、华玉2号、C掖单3号、丹玉12号、C73单交、苏玉6号、苏玉12号等。一、玉米雄性不育细胞质的类别与特性（一）玉米细胞质雄性不育系的类别自1931年Rhoades发现玉米雄性不育现象以来，至今已得到一百多种不育的类型。Beckett(1971)从世界各地引进30个玉米细胞质雄性不育系进行鉴定分群，方法是：第一，以携带不同恢复基因的恢复系测定各不育系的恢保关系；第二，用玉米小斑病菌T小种接种，鉴定各不育系的抗性反应。据此，将所测定的不育系分为三大群，即T、C、S群（表4-10）。玉米

4、雄性不育细胞质的分群------------------------------------------------------------------------组群不育细胞质类型------------------------------------------------------------------------THA、P、Q、RS、SC、T、1A、7A、17A等SB、CA、D、RK、F、G、H、I、IA、J、K、L、M、ME、ML、MY、PS、R、S、SD、TA、TC、VG、W、双、小黄、大黄、WB、唐徐、二咸等CB

5、b、C、ES、PR、RB等------------------------------------------------------------------------Beckett.（1971)，刘纪麟（1979），郑用琏（1982），李建生（1993）（二）各群雄性不育系的主要特性1、T群该群雄性不育系的不育性极其稳定，花药完全干瘪不外露，花粉败育较彻底，败育花粉形状多种，以菱形三角状为多并呈透明空胞，比正常花粉粒小。来自于美国Texas地方品种“MexicanJune”（1945年）的T型不育系是其代表。Ｔ群不育系最显著的

6、表型特征是对玉米小斑病菌T小种高度专化感染，因此生产上难以应用，仅在高纬度的冷凉地区有少量使用。Ｔ群不育系的恢复受两对显性基因——Rf1和Rf2控制，Rf1基因位于第3染色体的短臂上，Rf2基因位于第9染色体上。Rf1与Rf2表现为显性互补的效应，不育性的恢复需要同时具有Rf1和Rf2这两个显性基因，但两个基因可以是纯合的，也可以是杂合。如果这两个基因中的任何一对为隐性纯合，雄花育性便不能被恢复。T群不育系属孢子体型雄性不育。育性的反应取决于孢子体（母体）的基因型，而与配子体（花粉）的基因型无关。因此，当不育系与恢复系杂交后，F2

7、代出现一定比例的不育株。对T群不育系与恢复系的大量研究表明：大多数T群不育系与恢复系均带有Rf2基因，不育系与恢复系之间往往仅存在一对基因即Rf1与rf1之间差别，因此，不育系与恢复系杂交后，F2的育性常呈现3可育：1不育的分离比例。-----------------------------------------------------------------------------------------不育系恢复系F2分离----------------------------------------------------

8、-----------------------S（rf1rf1rf2rf2）SorN（Rf1Rf1Rf2Rf2）Rf1-Rf2-9可育rf1rf1Rf2-3不育S（Rf1Rf1rf2rf2）N（rf1rf1Rf2Rf2）Rf1-rf2rf23不育