6.4 自交不亲和系的选育和利用在线视频

好大家好

那么我们下面继续讲

第六章杂种优势利用中的第四节

自交不亲和系的选育和利用

那么前面别的章节里面都谈到过

自交不亲和系呢

这种特点的主要是在十字花科的

园艺植物里面是普遍存在的

也是我们十字花科蔬菜里边

利用这个方法来生产杂交种

很成功的一个途径

那么首先呢

我们看看什么是自交不亲和性

什么是自交不亲和系

首先

我们说的自交不亲和性

那么它是指

雌雄两性配子都有正常的受精能力

但不同基因型的株间授粉能正常结籽

但花期自交不能结籽

或者结籽率极低

这种特点我们就称为自交不亲和性

这里边的关键一点大概就是

花期自交不能结籽

或者结籽率低

这是一个

那么什么是自交不亲和系呢

那肯定是要具备

这种自交不亲和的特点

然后我们对它进行自交选择

把这种自交不亲和性能

稳定地遗传下去

而且同一株系的后代

株间互相授粉也不亲和

那么这样的系统

我们就称为自交不亲和系

这个非常关键的就是

株间互相授粉不能亲和

如果我们株间授粉能亲和到

这种的时候种在自然条件下

它系统的一授粉就相当于也是自交啊

对吧

那就

生产的杂种种子质量纯度就不行了

所以这个自交不亲和系里边

关键的是株间互相授粉也不亲和

那么

第二个关于遗传和生理机制

那么遗传来说的话呢

目前研究的结果来看

自交不亲和这个特点呢

是受同一位点多基因控制

也就一般我们选择S位点

它是在S位点有不同的

等位基因所以我们说复等位基因

那么一般表现为呢

当雌雄性器官具有相同的S基因

这个时候呢

自交表现为不亲和

当然不同的类型

实际上是不一样的

雌雄双方的S基因的

不同的时候往往能够亲和

目前主要分为呢就是配子体型

和孢子体型两种类型

那么

首先我们说说配子体型不亲和

那么配子体型不亲和呢

就是亲和与否决定于

花粉所带的S基因是否与

雌蕊所带的S基因相同

如果相同就为不亲和

那么我们举个最简单的例子

比方说我这个

母本柱头上的基因是S1S2

那父本

如果S1S3

那么这个杂交的时候

它里面有一半的花粉是亲和的

因为里面的S1是相同的

那如果父本是S3S4

那都是不亲和的

所以这个是配子体型

主要是看花粉上的S基因

和母本柱头上的S基因似乎相同

第二个呢叫孢子体型不亲和

这个我们目前利用的

就十字花科利用的自交不亲和基本上

属于孢子体型不亲和

那么亲和与否呢

不是决定于花粉本身所带的S基因

而是决定于产生花粉的父本

它的S基因型是否与母本具有

不亲和性

也就是说

它不是说这个S基因相同就不亲和

主要是你测出来

如果这个父母本的两个基因型它不亲和

不管它带的什么基因它都不亲和

所以是这么来决定

那么说到这个实际上

我们这个是自交不亲和系理论

我们最后肯定要测定它的这个亲和性

第二个生理机制

为什么会不亲和呢就花粉落到柱头

为什么它不能完成受精的过程呢

那么有两个主要的说法

一种呢

就是免疫学说就是

这个花粉落到柱头上以后

它会产生一些特异的蛋白质进行识别

如果亲和它就识别了以后就会

花粉就会萌发

花粉管就会进入柱头

如果不亲和

那它就不能进入到柱头

这个呢

在这个柱头上

这个开花前两天

就开始逐渐产生特异蛋白

那么说到这

我们后面说自交不亲和系繁殖里边

说到蕾期自交的时候它是容易亲和的

那么说明蕾期自交也不能太晚

应该提前两天进行

否则的话亲和性也会下降

这是第一种原理

第二个生理机制呢是

那是乳突隔离假说就是认可反应

就是亲和的花

亲和的花粉落到柱头上它会

产生一些酶

然后呢

溶解柱头上的蜡质层和角质层

那么花粉与乳突细胞就接触了

花粉就会吸收水分萌发

那么乳突细胞失水皱缩

花粉管就伸长了

就可以进入到柱头里面去了

但是如果是不亲和的花粉呢

它这个酶呢是不能溶解蜡层和角质层

那当然

柱头上甚至还会出现一些所谓的

这个沉积一些这个胼胝质

阻止花粉管的

这个穿透

来这个阻止它这个完成受精的过程

这是两个说法

那么下面我们看看呢

自交不亲和系选育的方法

优良的自交不亲和系呢

应该具备什么条件呢

那么我们首先说呢

自交不亲和系也是自交系

那么它是个特殊的自交系

特殊在哪里呢

在原有自交系的基础上具备不亲和性

所以它应该具备的是高度稳定的

花期自交不亲和性

第二个它要具备

较高的蕾期自交亲和指数

为什么要进行蕾期自交亲和指数

它自交不亲和花期

花期自交不亲和

我们不好繁殖啊怎么办

我们的蕾期能够自交的时候

它亲和指数高能繁殖下来

否则它就没法大量繁殖了

对吧

当那第三个就自交多代后

生活力衰退不显著

这是自交不亲和系具备的三个条件

但是这三个条件应该是附加在前面

我们讲到的优良自交系

所具备条件的基础上增加上来的

所以它是个特殊的自交系

那么

自交不亲和系怎么选呢

选择的选育的方法上的我们说

遵循我们前面讲的一些

自交系选择的过程

那么也就是说

在选择自交系的基础上

我们增加自交不亲和的

这个性状的选择

怎么增加这个自交不亲和的选择呢

在同一株上

除了选择其它的性状以外

我们还要选花期

自交亲和指数

蕾期自交亲和指数要进行评价

就是选择花期亲和指数低

蕾期亲和指数高的单株出来

本质上来说是这样的

所以

自交系呢因为前面我们讲过了

所以我们只是在这个基础上

增加这个性状

那亲和指数怎么算呢

亲和指数就是结籽的数量

除以所有授粉的花朵数

实际上最后算出来了

但是仔细考虑下就是

每一个夹子里面

每个果实里面

结的种子数最后算出来的亲和指数

好那我们这里画了个示意图

就是说我们比方说白菜抽薹

开花的时候

它有一级侧枝，二级侧枝，有不同的侧枝

我们可以在

一个侧枝上套上袋子

做花期亲和指数测定

另一个枝条上

侧枝上我们套上袋

专门做蕾期亲和指数的测定

这样来同一株上

同时评价花期和蕾期的亲和指数

那么我们说呢

这个是在选同一株上的亲和性对吧

但是我们前面对这个

自交不亲和系的

定义里面很重要的一点

就是同个系统内株间花期授粉不亲和

所以我们还要对这个

株系内株间花期亲和性进行测定

株间花期亲和指数测定呢

基本上三种方法

一个呢就是混合授粉法

就是说

我把参与测定的

每一株的花粉等量的混合起来

然后分别授到每一株上去

那这个做起来实际上工作量还是不小

难度也不小

第二个呢

就是隔离区自然授粉法

就说我选出了这个

株系呢以后周围其它的比方说

如果是白菜

我其他的白菜的品种都没有

然后我种植在这个区

让它自由授粉

看这个株间能不能亲和

也当然了

也要测定亲和指数的啊

那么第三个轮配法

就是我们前面说到的

完全双列杂交在测定配合力的时候

讲到过完全双列杂交

那每株之间互相配

能所有的组合能配上

就当这个工作量很大

一般的情况是在系统的

来评价的时候

要上各种遗传参数的时候

我们采用轮配法基本上就有这么三种

那第四个呢

我们说自交不亲和系怎么繁殖

我们前面几个步骤说

选育出来的自交不亲和系了

那自交不亲和系它花期

这个种子数很少啊

那你要扩大繁殖

然后用它去

繁杂交种的时候亲本量

肯定不够啊

那怎么办呢

它自身的繁殖要解决

这里面列举了七个方式

都有不同程度的研究比方说蕾期

能够授粉

这个花期盐水处理

前面这两个是我们常用的

比方说蕾期人工授粉

主要是在防止

自交不亲和系本身的时候

或者选育自交不亲和系的时候

用蕾期人工授粉

这当然比较费工啊

但是我们收到的种子的质量

比较可靠

第二个呢

就是开花的时候

用1%-5%的盐水处理

一般是一天隔一天

为什么一天隔一天呢

就是花粉落到柱头上

花粉萌发完成受精的过程

大概在24小时之内完成

那么这样的话呢

一天隔一天的话

保证第二天就你喷完了以后开的花

这个花粉落到柱头上能完成

受精的过程

所以一天隔一天喷

然后呢

就能克服自交不亲和的这个特点

这个方法对于我们快速的繁殖

自交不亲和系起了很大的作用

也极大的降低了利用自交不亲和系

配杂种一代生产种子的成本

但是这个方法只能用一个世代

什么意思呢

就说

我人工蕾期自交繁的

自交不亲和系

然后呢

在最后一次扩大繁殖

可以用盐水处理

然后把这个

自交不亲和系的去用到繁殖

杂交一代种子的时候做亲本

不能连续的用盐水处理

因为盐水处理以后

你对它的亲和性没法进行选择

没法进行淘汰

用的代数高了多了以后

有可能亲和指数会提高

第三个呢

就是隔离区自然授粉

这个就是在

隔离区内让它自由授粉采种

这个不提倡

因为这是个负向选择，你越采用

它亲和指数越来越高

那最后就达不到要求

其他的一些呢

都属于这个

研究和探索的一些辅助性的手段

不是常用的手段

这里我们就不一一介绍

大家感兴趣可以去看看相关的材料

那么第五个呢

利用自交不亲和系怎么来制种呢

第一个我们说说怎么来配种

实际上开场说的时候就谈到了哈

这如果我们选育成的自交不亲和系了以后

有两种组配方式

如果是单交种的话

两种组配方式

一个呢就是母本是自交不亲和了

自交不亲和系父本是普通自交系

那么这种组配方式

大家想了

我们采种的时候

只能从母本上就从自交不亲和系

这个母本上采种

采到的才是杂交种

父本是不能用的

那么父母本在田间要按一定比例种植

假设母本和父本是四比一的话

那就是说

产量单位这个面积里边呢

产量只有四分之三的植株是

母本是有产量的父本是没有产量的

那么

第二种组配方式呢

是两个亲本

都是自交不亲和系

但是互相之间授粉它是亲和的

好那这两个配组的时候

我们在田间生产杂交种的时候

就一比一种植就可以了

这里面就无所谓

父母本为啥正反相当于正反交

互相授粉吧

采下来的种子都是杂种一代的种子

所以种子产量高

也是我们目前

利用自交不亲和系配杂交种

常用的组配方式

那第二个繁种的话呢

刚才在说组配方式的时候

实际上都已经说到了

比方说说首先解决亲本繁殖

那就是用蕾期自交来繁殖

自交不亲和系的原种

然后用盐水处理

扩大繁一次

自交不亲和系用于生产用种的繁殖

那么杂交种繁殖的时候

刚才说组配的时候已经说过了

你们注意这个不同的组配方式呢

它的比例关系

同时

要特别注意繁种地的

和其它的同一个作物的

不同品种之间的隔离

像十字花科的都是异花授粉的

和其它的品种间的隔离

至少在一千五百米以上

当然具体的多少米更合适

要看当地的昆虫的活动情况

也就是说

要避免昆虫能够飞过来采蜜

所以周围的隔离的距离以这个为依据

那么这一节呢我们就讲到这里好吧

谢谢大家的聆听啊

再见