自交不亲和
蔬菜学资料
？一、名词1、自交不亲和性——植物花期正常授粉，自交不能正常结实的特性称为自交不亲和性。
2、远缘杂交——一般认为植物学上种以上分类单位之间杂交都是远缘杂交。
3、异源多倍体——来自不同种、属的染色体组构成的多倍体或者说由不同种、属间个体杂交得到的F1再经染色体加倍得到的多倍体。
二、简答1、大白菜自交不亲和系选育方法是怎样的？A 、首先在配合力强的亲本品种中选择若干优良植株的健壮花序套袋，进行花期人工自交，从中选出亲和指数（结子数÷授粉花数）很低的植株。
B 人选目标株的验证与选择这样初步获得的自交不亲和株系不一定是纯的，后代无论在不亲和性方面或其它经济性状方面都可能发生分离，同时验证也有利于纠正上年工作误差。
C 测定系内兄妹交的结实率2、番茄远缘杂交不亲和的克服方法是什么？（1）染色体加倍（2）适当选择选配亲本（3）媒介法可以选用亲缘关系与这两个种都较近的第三个种先与某一个种杂交产生杂种，然而用这个杂种再与另一个亲本种杂交，这个“第三者”起了有性媒介作用3、华南黄瓜与华南黄瓜特性比较。
华南黄瓜：茎叶茂盛，根系发达，抗病差，果实短棒状，果型指数4左右，果熟后黄褐色，少刺瘤，黑刺。
分布于我我国长江流域及以南地区。
代表品种广州二青、上海扬行、杭州青皮等。
华北黄瓜：茎节细长，根系弱，抗病，果实长棒状多刺病，白刺，果实指数﹥8。
分布于黄河流域及以北地区。
代表品种：宁阳大刺瓜、北京鞭瓜、新泰密刺等三、论述番茄杂交种子生产的方法是怎样的？1、亲本株的培育和选择种株培育的三项基本要求是：生长健壮、典型性及无病虫危害。
采取各种措施同时调整亲本花期，使之相遇。
2、父本花粉采集父本花粉最好从隔离条件下亲本株当天盛开花朵上取得。
也可在花前一天取回父本花蕾干燥后取粉。
3、母本花去雄授粉母本在授粉前必须去除雄蕊以防自交。
去雄可在开花前一天下午。
授粉可在去雄后马上进行，也可在第二天开花后进行4、杂交标记、结果检查杂交后的花蕾去除1-2个萼片标记。
如何理解烟草等植物的自交不亲和
如何理解烟草等植物的自交不亲和？自交不亲和问题的提出一个基因如果存在多种等位基因的形式，这种现象就称为复等位基因。
复等位基因除了教材上提到的A B O血型之外，还有复等位现象就是植物的自交不亲和。
自交不亲和示意图问题：如何理解有些植物的自交不亲和？大多数高等植物是雌雄同株的，其中有些能正常自花授粉，但有部分植物如烟草等是自交不育的。
在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1、S2、……S15构成一个复等位系列，相互间没有显隐性关系。
在烟草中，基因型为S1S2的植株的花粉会受到具有相同基因型S1S2的植株的花柱所抑阻，花粉不能萌发，但基因型为S1S2的花粉落在S2S3的柱头上时，S2的花粉受到仰阻，而S1的花粉不被抑阻，因而可以参加受精，生成S1S2和S2S3的合子（如图）。
自交不亲和可以分为三种：由于自交不亲和性，同一基因型的花粉落在同一基因型的柱头上是不能授精的，这在生产实践中就产生了这样一个问题，很多果树如苹果、梨、桃等都是通过扦插或是嫁接进行营养繁殖产生，它们的基因型是相同的，如果这些果树是自交不亲和的，那么整个果园的结实率就很低。
在这种情况下，通过在果园里添种一些不同基因型系列的授粉植物来供应合适基因型的花粉，从而可促使正常结实。
试题：自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。
如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。
请回答问题：（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S1、S2…S15）控制，烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。
下表为不亲和基因的作用机制：将基因型为S1S4的花粉授于基因型为S2S4的烟草，则子代的基因型为；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为。
自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，分析原因是。
（2）科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。
油菜杂交种种子生产技术—自交不亲和的原理
油菜自交不亲和系三系杂利用双交方式生产杂交种,后 又提出利用maintaince and multiplcation方 法生产双交杂种。
油菜自交不亲和系生产三杂交种
油菜自交不亲和制杂交种
甘蓝型油菜自交不亲和系配制杂种的原理
1、单交杂种
• 以甘蓝型油菜自交不亲和系作母本，以另一甘蓝型油菜品种 （或自交系）作为父本配成杂种。该法简单易行,但繁殖自交不
亲和系需要剥蕾授粉成本高,一般大田作物难以采用。
油菜自交不亲和系单交杂种生产模式
2、三系杂种
• 利用隐性的自交不亲和系通过三系法生产自交
芸薹属植物自交不亲和性研究进展
官 具有 相 同 的 Ｓ基 因时 ， 配不 亲 和 ， 雄双 方 的 交 雌
Ｓ基 因不 同时 交 配能亲 和 。
头表 面 的 胼 胝 质 。其 中 白 菜 （ ｒｓｉ ｏ ｅ－ Ｂ ａｓ ａ ｃｍｐ ｓ ｃ
ｔｉ 等 自交 不 亲 和是 花 粉 在 柱 头 上 能 萌 发 ， 不 ｒ） ｓ 但 能穿 透 柱头 乳 突 细胞 ； 甘 蓝 （ ｒｓｉ ｌ ａ ｅ ） 而 Ｂ ａ ｓ ａｏｅ ｃａ ｃ ｒ 等， 花粉 在柱 头上 不能 正 常萌发 ， 花粉 与 柱 头接触 后， 花粉 和 乳 突 细 胞 胼 胝 质 （ａｌｓ ） 断 积 累 。 ｃｌ ｅ 不 ｏ
的 Ｓ 就 是 由 Ｓ 和 ｚ ２个 位 点 控 制 的 ， 甜 菜 Ｉ 一 一 而
则 为 ４ 因控制 。 基
柱 头不 能 区分 自体或 异体 花粉 ， 实现 自体 受精 。 能
２ 自交 不 亲和 性 的机 理
自交不 亲 和性 （ Ｉ是花 粉 与雌蕊 综 合 作 用 的 Ｓ）
结果 ， 涉及 花粉 识别 和 拒绝过 程 ， 具有 自交 不 亲和
三核 花粉 和 干性 柱 头 ， 粉 的 抑制 作 用 发 生 在 花 花
粉 与柱头作 用 的初期 ， 自交 抑 制并 非 花器 形 态 学
材 料 的亲 和 特性 ， 以便 自花授 粉 和 回交 。 目前 普
遍 认为 ： 自交 不亲 和性 由 Ｓ基 因控制 ， 当雌雄 性器
上或 时 间上 的障碍 ， 是花粉 与 柱头 相互 作用 后 ， 而
（ ｅＮｅｔｎ ｏ ｒ １ ７ ） ｄ ｔａ ｃ ｕ ， ９ ７ 。Ｔ ｋ ｈ ｔ （ ９ ０ 研 究 了 ａ ａ ａａ １ ９ ）
(整理)作物育种学复习资料
作物育种学一、名词解释1、自交不亲和：是指具有完全花并能产生正常雌、雄蕊及正常雌、雄配子的植物，但自花授粉不能结实的特性。
2、近等基因系：具有相似遗传背景、而只在个别性状上有差异的许多品种。
3、种质资源：遗传育种领域内，把一切具有一定种质或基因的生物类型。
4、育种目标：对所要育成品种的要求，即在一定地区的自然、栽培和经济条件下，对计划要选育出的品种应具有哪些优良性状以及各生物学和经济学性状上的具体指标。
5、稳产：优良品种在推广的不同地区和不同年份间产量变化幅度较小，在环境多变的条件下能够保持均衡的增产作用。
6、经济系数：收获指数（harvest index），指生物产量转化为经济产量的效率，即经济产量与生物产量的比值。
7、引种：广义的引种（crop introduction）指从外地或外国引入优良品种、新植物、新作物、品系以及供研究用的或有价值的种质资源或遗传资源材料。
从生产的角度讲，引种是指从外地或外国引入优良新作物或新品种，通过适应性试验，直接在生产上推广种植。
8、选择育种：是指对现有品种群体中出现的自然变异通过性状鉴定、选择，再经过品系比较试验，区域试验和生产试验培育农作物新品种的育种途径。
9、驯化则是人类使植物适应新的地理环境能力、并对其加以改造和利用的过程10、间接鉴定：根据性状间的相关变异的原理，借助于与目标性状有高度相关的性状的表现来对目标性状进行的鉴定称为间接鉴定。
11、直接鉴定：根据性状的直接表现对其进行鉴定的方法称为直接鉴定。
12、田间鉴定：在田间栽培条件下，对有关性状进行的鉴定称为田间鉴定。
13、室内鉴定：品质等生理生化性状则必须在实验室条件下，借助于某些实验仪器设备才能进行鉴定。
14、自然鉴定：（当被鉴定的性状在自然条件下能正常、充分地表现时）在田间自然条件下对其进行的鉴定，这就称为自然鉴定。
15、诱发鉴定：在人工诱发条件下所进行的鉴定称为诱发鉴定。
16、杂交育种：不同品种之间杂交获得杂种，继而对杂种后代进行选择以育成纯系新品种的育种方法。
自交不亲和
自交不亲和性现代遗传学告诉我们，近交可引起隐性有害基因的纯合，导致近交衰退。
植物固着生长无法移动，雌雄同花植物的花粉易取“近水楼台”之便而自花授粉，产生比近交更为严重的遗传效应。
植物是如何防止自花授粉的呢？原来植物都会“以逸待劳”，利用风力、水流、昆虫等媒介尽可能远距离传播花粉。
而且，许多显花植物还有一项特殊本领，即便是正常可育花粉落到“自己的”柱头上也会阻止其完成受精过程，这就是所谓自交不亲和性。
自交不亲和性在植物界中广泛分布，超过60%的被子植物都有这种特性，涉及大约320多个科。
自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
具有自交不亲和性的作物有甘蓝、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜和甘薯等。
一、自交不亲和的类型根据花粉识别特异性的遗传决定方式，自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
1．配子体型自交不亲和性（GSI）花粉在柱头上萌发后可侵入柱头，并能在花柱组织中延伸一段，此后就受到抑制。
花粉管与雌性因素的抑制关系发生在单倍体配子体（即卵细胞与精细胞）之间。
常见于豆科、茄科和禾本科的一些植物。
这种抑制关系的发生可以在花柱组织内，也可以在花粉管与胚囊组织之间；有的甚至是花粉管释放的精子已达胚囊内，但仍不能与卵细胞结合。
2．孢子体型自交不亲和性（SSI）花粉落在柱头上不能正常发芽，或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。
由于这种不亲和关系发生在花粉管与柱头乳突细胞的孢子体之间，花粉的行为决定于二倍体亲本的基因型，因而称为孢子体型自交不亲和性，多见于十字花科和菊科植物。
二者发生不亲和的部位不同：孢子体型自交不亲和性发生于柱头表面，表现为花粉管不能穿过柱头，而配子体型自交不亲和性发生在花柱中，表现为花粉管生长停顿、破裂。
远缘杂交不亲和性常会表现出花粉管在花柱内生长缓慢，不能及时进入胚囊等症状。
二、自交不亲和的机理二十世纪初，伴随经典遗传学的诞生，人们开始通过杂交实验和野外调查研究自交不亲和现象。
草育种学雄性不育和自交不亲和进展
B SPT (seed production technology)技术原理 水稻隐性核不育系（ms/ms)
载体转化
水稻核保持系（ms/MS-SPT)
荧光色选技术
隐性不育系(ms/ms)
核保持系(ms/MS-SPT)
A. 独立（ S1=S2）则不亲和 B. S1 隐性（S1<S2）则亲和，后代基因型为S1S1+S1S2
C. S1显性（ S1>S2）则不亲和
D. 竞争减弱 S1存在削弱S2，S2存在削弱S1，结果为弱亲和。
自交不亲和性的机理
• 花粉决定因子 AhSLF-S • S-核酸酶 S-RNase
A 表达载体
配子体自交不亲和性
按基因型的不同，有三种亲和关系：
（1）自交 （2）半异交 （3）完全异交
豆科、禾本科、茄科、蔷薇科
孢子体自交不亲和性
十字花科、菊科和旋花科
（1）雌、雄孢子体间无相同S基因，表现亲和。 S1S1×S2S2 S1S2×S3S4
（2）雌、雄孢子体有一个相同的S基因（S1S1×S1S2 ）
如：玉米M型不育系、水稻红莲Ａ等。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
质－核互作遗传型
不育胞质基因载于何处？
它如何与核基因相互作用 而导致不育？
光、温敏核不育
﹡水稻光敏核不育材料： 长日照条件下为不育 (＞14h，制种)； 短日照条件下为可育 (＜13.75h，繁种)。 ﹡水稻温敏核不育材料： ＞28℃，不育； ＜23-24℃育性转为正常。
malesterility细胞质型不育系的不育性只能被保持而不能被恢复目前已在270多种植物中发现有细胞质雄性不育现象隐性核不育无保持系这种核不育的利用有很大的限制性cytoplasmicmalesterilitycms胞质不育基因为s
北方大白菜自交不亲和系杂交制种技术
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·10·自交不亲和系是指经过多代选育而成的自花受粉不会结籽或者极少结籽的优良品系。
我国自上世纪70年代至今,在结球白菜、不结球白菜、甘蓝等十字花科蔬菜上,利用自交不亲和系解决了大量杂交制种关键技术问题。
现将沈阳地区大白菜自交不亲和系杂交制种技术介绍如下:1播种育苗1.1建阳畦、设风障北方地区应在前一年秋天上冻前建阳畦,选择背风向阳,便于管理的地块。
阳畦选择东西向为宜,畦宽1.2米,畦长7~10米,阳畦北侧土墙略高,距畦底25厘米,南侧距畦底15厘米,畦底部压实拍平后,铺一层细沙。
将装好育苗土的穴盘摆放在阳畦内。
摆好后,从北侧土墙向前倾斜至南墙,铺盖玻璃板,玻璃板上面铺盖草苫子,四周用土封好。
在阳畦的西面和北面距阳畦1米处,用玉米秸秆设立风障。
备好待用。
1.2播种用于制种的种子必须经过低温春化,在低温的诱导下促使其相关基因的表达,促进花芽分化。
在北方地区主要多采用萌动种子春化和植物体春化两种。
1.2.1萌动种子春化及播种1.2.1.1春化:1月末,将亲本种子用35~40℃温水浸种30分钟后,沥水捞出放于医用纱布内包好,放置于25~30度的恒温箱内催芽,待80%的种子露白芽时,将萌动的种子摆在铺有湿滤纸的培养皿内,种子间间距3~5毫米。
并将摆好种子的培养皿放于6~8℃的恒温箱内春化1个月。
期间每周向培养皿内浇水,浇水量以浸透滤纸为宜。
1.2.1.2播种:2月末至3月初,选择晴朗无风的天气,早上将阳畦内的穴盘浇透水,待10点钟左右,将培养皿内的萌动种子单粒播到穴盘内,播后盖1厘米苗床土,整畦播完后,盖上玻璃板、草苫子,并将四周用土封好。
1.2.2植物体春化及播种选择植物体春化,一般于2月上旬播种,播种方法如上。
1.3阳畦苗床管理苗床管理主要是调整阳畦内温度、光照、空气和湿度。
苗期对温度的要求是:高温出苗,恒温长苗,低温炼苗。
可以通过揭盖草苫子、揭盖玻璃板防风等方式,控制温湿度和日照时数。
自交不亲和
自交不亲和自交不亲和是指个体自交（自我配对）后产生的不适应性现象。
在生物学中，自交不亲和现象已经被广泛研究，需要注意的是，它不仅仅存在于哺乳动物世界中，也存在于植物和其他生物种群中。
在本文中，我们将介绍自交不亲和现象的相关内容。
什么是自交不亲和？自交不亲和是指，半同胞或全同胞个体之间进行自交配后，其后代形成的数量、生长速度和内在的稳定性等生物学特性均显著下降。
这种不适应性现象在哺乳动物和植物的群体中都有所观察。
事实上，自交不亲和现象在植物界中是比较普遍的现象。
自交不亲和现象的原因是多方面的。
一方面，自交不亲和现象可能是由于基因重组的缺失导致遗传性状不稳定，从而造成一些不适应性后代的出现。
另一方面，自交不亲和现象还可能是由于近亲交配造成的基因掩盖，从而令一些潜在的害基因显现出来。
自交不亲和现象的影响自交不亲和现象对个体、种群和生态系统都可能产生影响。
从个体层面来看，自交后代数量下降、生长速度减缓、营养不良等因素可能会对其生存能力和繁殖力产生直接的负面影响。
而从种群和生态系统的角度来看，自交不亲和现象可能对物种的适应性、物种生命周期、生物环境和地理分布范围等方面都产生潜在的影响。
自交不亲和现象对农业、林业等领域也可能带来一些负面影响。
例如，在农业领域中，若大面积进行自交不实践可能会导致一些重要作物的减产，从而造成自然环境的恶化和人类社会的影响。
如何避免自交不亲和现象为了避免自交不亲和现象，可以采取多种方法。
例如，一些自交不亲和物种可以通过引入异交种来改善其遗传多样性。
同时，对于那些需要自交而不能避免的物种，我们可以采取一系列的育种措施，包括选择高适应性、高稳定性的自交株，以及采取适当的代交方法等等。
在实际操作中，了解自交不亲和现象的发生规律对于我们采取科学、实际的措施来避免自交不亲和现象具有重要的作用。
总体来看，自交不亲和现象是一种普遍存在的不适应性现象，其针对所有生物种群均有潜在影响。
了解其产生机理、寻求避免方法能够为人类社会不断发展和创新提供支持。
自交不亲和系的选育和在杂种种子生产中的利用
Sy Sy
IV
Sx Sy
亲和 不亲和
Sx > Sy
Sx < Sy
（显性颠倒）
亲和与否取决于产生花 粉的个体携带的S基因 是 否相 同
Sx Sx
Sy Sy
Sx Sy
Sx : Sy
Sx : Sy
（独立）
Sx Sx
Sy Sy
Sx Sy
Sx * Sy
Sx * Sy
（竞争减弱）
孢子体型自交不亲和性遗传特点： （1）常有正反交的亲和性差异（显性颠倒） （2）不亲和基因的纯合体是群体的正常组合（由
（三）生理机制
1、免疫学说
植物表现不亲和时，从花粉管分泌出“抗原”（能 刺激生物体产生特殊免疫反应的物质叫抗原），刺激花 柱组织形成抗体（有机体内在抗原激发下所合成的一种 具有特异性免疫功能的球蛋白），从而阻止花粉管的伸 长，柱头和花粉具有相同的基因时，才能产生这种抗 原——抗体系统。
2、乳突隔离假说（认可反应） 柱头的表皮层具有乳突细胞，外面覆盖有角质
层，它可能是自交不亲和植株阻止花粉发芽的物质。 胼胝质的多少是亲和与否的标志。不亲和时，
乳突细胞沉积大量胼胝质，亲和时，没有胼胝质沉 积或很少。
三、选育自交不亲和系的方法
（一）优良自交不亲和系应具备的条件 1、高度的花期系内株间交配和自交不亲和性，而 且相当稳定，不受环境条件、花龄等因素的影响。 2、蕾期授粉自交结实率高 3、胚珠和花粉生活力正常 4、经济性状优良 5、配合力强
自交不亲和系 意义
通过连续多代自交选择，可育成具有自交 不亲和性特点，且能稳定遗传的自交系
利用自交不亲和系生产一代杂种种子很方便，将两个系
统隔行种植任其相互授粉即可得到杂种一代的种子，正
实验4植物自交不亲和性测定技术
实验4 植物自交不亲和性测定技术自交不亲和性在白菜、甘蓝等十字花科蔬菜中是普遍存在的，其遗传机制也较相似。
自交不亲和株正开放花的柱头上，如果授于同株或同系统的花粉时，柱头就被激发产生胼胝质等物质，阻碍花粉发芽和花粉管发育，故不能正常受精结实，不结子或结少量种子；而授于别的品种或系统的花粉时，则柱头不会被激发产生这类物质，故能正常受精结实。
可是，在花蕾柱头上，即使授于同株或同系统的花粉也不会被激发这种反应，因此可通过蕾期人工控制自交获得自交不亲和系的种子。
胼胝质是β－1、3－葡聚糖，通常分布于高等植物的筛管、新形成的细胞壁、花粉粒以及花粉管中，将其用苯胺蓝染色后，在紫外光激发下，可发出黄至黄绿色的荧光。
因此，把授粉后经用苯胺染色的子房放到荧光显微镜下观察，可看到花粉在柱头上萌发、花粉管发育的状态，以及胼胝质在柱头表面的沉积状况等，进行判断花粉与柱头是否亲和。
实验目的是学习花期人工控制自交测定选择自交不亲和系和蕾期自交繁殖自交不亲和系的方法；掌握用荧光显微镜检测植物的自交不亲和性技术；通过本实验加深对自交不亲和系选育过程的理解。
一、试材及用具1．试材：白菜、甘蓝、萝卜等十字花科正开花的种株。
2．用具：荧光显微镜、广口瓶（20～50ml）、载玻片、盖玻片、镊子、铅笔、纸牌、纸袋、细铁丝、细竹竿、脱脂棉、甲醛、冰醋酸、无水酒精、普通酒精、磷酸钾、苯胺蓝、氢氧化钠、甘油、蒸馏水等。
二、方法步骤（一）人工自交测定法1．每人选3～5株发育健壮已开花的种株，每株上选3～4个花序。
将其上已开的花和角果摘除，然后套上隔离纸袋，把袋口用细铁丝扎紧防止昆虫进入，于植株旁插一细竹竿，用绳把纸袋绑到细竹竿上保持固定，防止花序被风吹断，并在竹竿上挂一纸牌作标记。
2．2～3d以后，当每个花序上有10朵左右花开放时，解除纸袋，将已开的花和蕾之间绑一条线作为区分标记，同时在每个花序上选择10个左右大蕾，把其余的小蕾用镊子去掉，并用镊子把花蕾顶端的花被去掉一部分使柱头露出，切勿伤害柱头。
10-01 自交不亲和性的原因及其对策详解
10-01 自交不亲和性的原因及其对策详解所谓自交不亲和性（Self - incompatibility, SI）是指植物雌蕊的柱头或花柱通过识别自体或异体花粉，并抑制自体花粉的萌发或生长，导致自体受精不能正常进行的现象。
根据植物花型不同，可分为异型和同型自交不亲和。
同一物种内不同个体中花器的雌蕊或雄蕊无任何形态差异的不亲和性称为同型不亲和性（homomorphic incompatibility），在具有异型的雌、雄蕊（如相对长度不同）之间的不亲和则称为异型自交不亲和（heteromorphic incompatibility）。
同型不亲和性根据其遗传机制不同又分为配子体不亲和性（gametophytic self-incompatibility, GSI）与孢子体不亲和性（sporophytic self-inconmpatibility, SSI）。
多数的情况下，SI是由单一的S位点复等位基因控制的，这个位点至少包括编码1个花柱组分和1个花药组分的基因，S基因的产物决定花粉在柱头和花柱组织中是否能正常生长。
若自交不亲和的花粉S基因是由产生花粉的植株(孢子体)的S-基因型所决定的即为孢子体不亲和性，目前发现存在于十字花科、菊科植物中；而自交不亲和的花粉S基因是由花粉本身单一的S基因所控制的即为配子体不亲和性，这种现象在茄科、蔷薇科、罂粟科、玄参科、桔梗科等植物中较为常见。
SI的遗传控制机制较为复杂，如禾本科中是由2个基因位点（S-和Z-）控制的，甜菜中则由4个基因控制。
1 自交不亲和的机制配子型自交不亲和目前只分离鉴定了配子体自交不亲和植物控制雌蕊的不亲和基因及其表达产物，但尚未得到花粉不亲和基因的表达产物，因此，有关雌蕊不亲和因子和花粉不亲和因子的作用机制尚不完全清楚。
根据目前的研究结果，配子型自交不亲和反应有两种类型：（1）在茄科、蔷薇科植物中，成熟雌蕊中产生的S-RNase（S-核酸酶）通过分泌到达花柱表面，与花粉管壁上的S受体（S蛋白）结合，并发生识别反应，当雌蕊和花粉的不亲和基因型相同时，S-RNase可进入花粉管，引起花粉rRNA的降解，抑制花粉管的生长，导致自交不亲和性的产生。
蔬菜育种学复习题
一、名词解释二、填空1、一般芽变总是以枝变的形式出现。
2、单子传代发一般从杂种二代（F2）开始，每代的群体规模基本相同。
3、自交不亲和系的主要繁殖方法为人工蕾期自交授粉和花期喷洒食盐水克服自交不亲和性；雌性系的繁殖方法为苗期喷施赤霉素诱导雄花进行授粉。
4、选择的作用基础为群体的遗传变异，选择的作用实质为差别繁殖。
5、对于列入植物新品种保护名录的，符合《中华人民共和国植物新品种保护条例》规定的新颖性、特异性、一致性个稳定性及命名要求的黄瓜品种，农业部可以授予品种权。
6、被检品种符合品种特性的植株（种子）占调查株数（供试种子）的百分比为品种纯度。
7、黄瓜杂种种子生产中，雌性系繁殖常有的诱雄剂为赤霉素。
8、（（甲*乙）*甲）*甲的杂交式中，甲为轮回亲本。
9、选择育种的一般程序是原始材料圃、株系圃或选择圃、品比预备试验圃、品种比较试验圃、区域试验和生产试验。
10、由四个自交系先选成两个单交种，再用两个单交种配成的杂交种为双交种。
11、采用系谱法处理杂交后代是，来自同一F3株系的不同单株在F4形成的诸系统称为系统群，此F4内的各系统间互称姊妹系。
12、在核质互作雄性不育类型中，雄性不育系的基因型为S（msms），保持系的基因型为N（msms）。
13、异花或常异花授粉植物，经连续多代自交，使异质基因分离、纯合，获得性状一致，遗传性相对稳定，能够自我繁殖的群体称为自交系。
14、在选择方向一致的情况下，自然选择有助于人工选择。
三、判断1、选择育种是利用人工创造的遗传变异，通过选择培育获得新品种的育种途径。
2、由无性繁殖植物的一个个体产生的后代群体统称为无性系。
无性系的个体间在基因型上是完全一致的。
3、经考证，大白菜起源于中国。
4、品种的植物分类地位低于种。
5、在形态上，单倍体植株一般比原来的二倍体表现出巨大性。
6、生产杂种一代种子时，只要杂种优势所产生的增产效益远大于制种所增加的人工去雄费用时，都可采用人工去雄制种法。
自交不亲和性及其利用
16
5．柱头表面 ．
在配子体型和同形孢子体型不亲和物种中， 在配子体型和同形孢子体型不亲和物种中，柱头表 面的性质与不亲和类型有一定的关系： 面的性质与不亲和类型有一定的关系：孢子体型不 亲和的物种一般（但不一定）为干燥型柱头， 亲和的物种一般（但不一定）为干燥型柱头，配子 体型不亲和物种，则或者为羽状柱头， 体型不亲和物种，则或者为羽状柱头，或者为湿润 型柱头。但这种关系在异形不亲和体系中并不存在。 型柱头。但这种关系在异形不亲和体系中并不存在。
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2. 自交不亲和性的特点
花粉核的状态：在同形性不亲和植物中，不亲和类型 花粉核的状态：在同形性不亲和植物中， 与花粉核状态有密切关系：配子体型不亲和一般为二 与花粉核状态有密切关系： 核花粉；孢子体型不亲和一般为三核花粉。 核花粉；孢子体型不亲和一般为三核花粉。 花粉母细胞的细胞质分裂方式：花粉母细胞有同时型 花粉母细胞的细胞质分裂方式： 和连续型两种分裂类型。在同时型分裂的种类中， 和连续型两种分裂类型。在同时型分裂的种类中，当 花粉母细胞中的核较早发生作用时，就成为三核花粉， 花粉母细胞中的核较早发生作用时，就成为三核花粉， 并表现为孢子体不亲和性；当核较晚发生作用时， 并表现为孢子体不亲和性；当核较晚发生作用时，就 会成为二核花粉，表现配子体不亲和性。 会成为二核花粉，表现配子体不亲和性。在连续型分 裂方式中，三核花粉并不表现孢子体不亲和性。 裂方式中，三核花粉并不表现孢子体不亲和性。
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在同形自交不亲和性的植物中， 在同形自交不亲和性的植物中，不同植株的花器没 有形态学的差异。 有形态学的差异。但根据决定花粉亲和性反应的遗 传学机制，同形不亲和性可以分为配子体、 传学机制，同形不亲和性可以分为配子体、孢子体 和孢子体-配子体三大系统 配子体三大系统， 和孢子体 配子体三大系统 ， 其中配子体系统和孢 子体系统占绝对优势。 子体系统占绝对优势。 在配子体和孢子体两大不亲和系统中， 在配子体和孢子体两大不亲和系统中，绝大多数是 由单个基因位点上的S复等位基因控制的 复等位基因控制的， 由单个基因位点上的 复等位基因控制的，极少数 是由两个或多个基因位点上的复等位基因共同控制。 是由两个或多个基因位点上的复等位基因共同控制。
做自交不亲和实验的感想
做自交不亲和实验的感想今天，我们要做自交不亲和实验。
老师先让我们讨论，怎样才能证明动物不会进行自体繁殖？之后老师把准备好的两只小白鼠放入一个纸箱中，另外又从别处捉来两只刚出生的小兔子，分别放入大的和小的纸箱里。
再告诉我们：“这是你们的朋友！”接着用一条细线将它们连起来，系到了水槽旁边。
然后老师关上门，离开教室。
过了很长时间，都没人去碰那些动物，于是我走向了纸箱前，伸手抓住了其中一只小白鼠，但没想到它挣扎得非常厉害，使劲地甩头、蹬腿，还发出尖叫声……看见同学们也纷纷拿起了各种各样的小动物，并且每次都成功地与自己的宠物建立了联系，心里真羡慕他们呀！可当我回到座位坐下以后，却感觉身上凉飕飕的，像被什么东西盯住似的，浑身直冒冷汗。
我忍不住低头往脚底望去——原来是那两只小兔子正瞪着眼睛死命地咬着我的裤管呢！唉，真倒霉啊！我本打算趁着周末休息的机会多养几只小动物，既增加了课余活动，又培养了爱护小动物的情操，现在竟弄巧成拙，给班级扣了分数，真扫兴！在一个安静的夜晚，我躺在床上翻来覆去睡不着，突然听到窗户外面传来一阵轻微的响声，我赶紧穿衣服跑到阳台上查看究竟。
原来是楼下邻居家的猫咪正趴在防盗网上，冲着我喵喵地叫唤着，仿佛在说：“快救救我吧！我被卡住啦！”我二话没说就爬上梯子，费力地解开了绳索，帮助猫咪脱险。
事后，我仔细观察了一番，发现猫咪全身湿漉漉的，嘴巴里还流淌着口水，显然已经饿坏了。
虽然它平日总喜欢欺负我，甚至对我拳打脚踢，但毕竟曾经相识，所以我决定收留它作为我的新伙伴。
第二天早晨醒来，我迫不及待地推开房门，果然看见猫咪蹲在屋檐下等候着我。
瞧它那副神气十足的模样，简直比我还威风哩！此刻，我忽然意识到：如果不是因为善良，我根本无法拥有这份难得的缘分；如果不是因为热心肠，我更不可能结交到这么忠诚而勇敢的朋友。
我有点儿害怕，问妈妈：“猫咪应该吃什么食品最合适呢？”妈妈笑眯眯地答道：“只要喂熟肉就行了。
”哦，原来如此！由衷地赞叹道：“动物世界真奇妙！。
杂交品种种子生产基本技术-利用自交不亲和系制种优秀文档
一、概念
利用自交不亲和系制种
• 有些植物的某些品系虽然雌雄器官在形态、功能和发育上完全 正常，当开花期强迫自交或姊妹交时均表现不结实或结实很少， 但在花蕾期自交可以结实，这种现象称为自交不亲和性。
• 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。
特点
利用自交不亲和系制种
二、特点
• 多数十字花科的蔬菜具有这种特性。 • 在杂交制种时，利用自交不亲和系做母本可以省去人工去雄的
概念 目前，这种制种方法在十字花科蔬菜的甘蓝、大白菜中得到了广泛的应用。
在杂交制种时，利用自交不亲和系做母本可以省去人工去雄的麻烦。 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。 目前，这种制种方法在十字花科蔬菜的甘蓝、大白菜中得到了广泛的应用。 目前，这种制种方法在十字花科蔬菜的甘蓝、大白菜中得到了广泛的应用。 在杂交制种时，利用自交不亲和系做母本可以省去人工去雄的麻烦。 如果双亲都是自交不亲和系，就可以互为父、母本，在两个亲本上采收同一组合的正反交杂交种子，这样可以大大提高制种产量。 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。 在杂交制种时，利用自交不亲和系做母本可以省去人工去雄的麻烦。 《杂交品种种子生产基本技术 --利用自交不亲和系制种》 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。 具有这种自交不亲和性的品系就称为自交不亲和系。 《杂交品种种子生产基本技术 --利用自交不亲和系制种》 目前，这种制种方法在十字花科蔬菜的甘蓝、大白菜中得到了广泛的应用。
麻烦。 • 如果双亲都是自交不亲和系，就可以互为父、母本，在两个亲
本上采收同一组合的正反交杂交种子，这样可以大大提高制种 产量。
适用作物
利用自交不亲和系制种
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自交不亲和性
现代遗传学告诉我们，近交可引起隐性有害基因的纯合，导致近交衰退。
植物固着生长无法移动，雌雄同花植物的花粉易取“近水楼台”之便而自花授粉，产生比近交更为严重的遗传效应。
植物是如何防止自花授粉的呢？原来植物都会“以逸待劳”，利用风力、水流、昆虫等媒介尽可能远距离传播花粉。
而且，许多显花植物还有一项特殊本领，即便是正常可育花粉落到“自己的”柱头上也会阻止其完成受精过程，这就是所谓自交不亲和性。
自交不亲和性在植物界中广泛分布，超过60%的被子植物都有这种特性，涉及大约320多个科。
自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。
具有自交不亲和性的作物有甘蓝、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜和甘薯等。
一、自交不亲和的类型
根据花粉识别特异性的遗传决定方式，自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
1．配子体型自交不亲和性（GSI）
花粉在柱头上萌发后可侵入柱头，并能在花柱组织中延伸一段，此后就受到抑制。
花粉管与雌性因素的抑制关系发生在单倍体配子体（即卵细胞与精细胞）之间。
常见于豆科、茄科和禾本科的一些植物。
这种抑制关系的发生可以在花柱组织内，也可以在花粉管与胚囊组织之间；有的甚至是花粉管释放的精子已达胚囊内，但仍不能与卵细胞结合。
2．孢子体型自交不亲和性（SSI）
花粉落在柱头上不能正常发芽，或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。
由于这种不亲和关系发生在花粉管与柱头乳突细胞的孢子体之间，花粉的行为决定于二倍体亲本的基因型，因而称为孢子体型自交不亲和性，多见于十字花科和菊科植物。
二者发生不亲和的部位不同：孢子体型自交不亲和性发生于柱头表面，表现为花粉管不能穿过柱头，而配子体型自交不亲和性发生在花柱中，表现为花粉管生长停顿、破裂。
远缘杂交不亲和性常会表现出花粉管在花柱内生长缓慢，不能及时进入胚囊等症状。
二、自交不亲和的机理
二十世纪初，伴随经典遗传学的诞生，人们开始通过杂交实验和野外调查研究自交不亲和现象。
自交不亲和性涉及到植物对“自己”还是“异己”的识别，与生物界其它的“识别系统”如人的主要组织相容性复合体（MHC）一样，自交不亲和性在遗传上需要标记个体身份的特异性，在群体中需有这种身份标记的多样性。
不论配子体型还是孢子体型，自交不亲和性在遗传上都是由特定的复等位基因控制的。
二十世纪八九十年代，人们逐步利用分子生物学手段研究这种受粉相关性状的基因基础及分子机理。
植物受粉从花粉落在柱头上开始，经过粘附、水合、萌发，花粉管生长，直至到达胚珠完成受精作用。
在这个过程中，花粉或花粉管细胞携带自身信息，不断感知来自柱头或花柱道细胞的外部信号，当“识别”发生后，迅速作出“生死抉择”。
通过不同的信号转导级联反应，“异己花粉”顺利完成受精过程，“自己花粉”的生长则被阻止。
植物自交不亲和反应的识别可以发生在受粉过程的不同阶段。
目前认为植物自交不亲和反应的分子细胞机理是在花粉或花粉管中诱发了细胞程序性死亡。
据科学家对烟草属植物的研究，发现有一组复等位基因S（烟草有15个）控制着自交不亲和性的遗传。
大多数植物的自交不亲和性是由单一的复等位基因位点控制，称为S位点。
S位点一般包含两类基因：决定花柱识别特异性的花柱S基因和决定花粉识别特异性的花粉S基因。
当花粉粒所携带的S等位基因与雌蕊的基因相同时，花粉管就不能在花柱组织中延伸，或生长很缓慢而终于不能与卵细胞结合；反之，花粉就发芽正常，能参与受精作用。
三、自交不亲和的意义和应用
野生植物大多通过自交不亲和性促进异交限制自交，异交植物所需交配资源多成本高，但可以增加个体的遗传杂合度，使植物在面对复杂多变的自然环境时有了更多适应性表达的从容与可能。
植物自交不亲和性不仅是一个值得深入研究的生物学问题，在生产实践中也有重要应用价值。
二十世纪四五十年代，育种家开始利用自交不亲和系配制杂种，利用自交不亲和系做母本，与其他自交不亲和系、自交系或正常品系进行杂交，既避免了去雄操作，省时省工，又可以通过远缘杂交获得杂种优势。
二十世纪七十年代，我国科学家利用十字花科自交不亲和机制育成了甘蓝型杂交油菜，大幅度提高了油菜产量和品质，在甘蓝、大白菜和萝卜等蔬菜育种中也有很好的应用。
例题
1.（18分）
植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时，花粉不能够正常萌发或穿过柱头，无法完成受精作用，表现为自交不能结实的现象。
为了将白菜中的自交不亲和基因转入甘蓝型油菜，培育自交不亲和油菜，科研人员进行了图1所示的杂交实验。
（1）据图分析，F1的染色体组成为___________________，其中C组染色体有_________条。
由于C组染色体在减数分裂时会随机移向某一极，F1形成染色体组成为AC的配子的几率为_____________，因而F1与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC1植株，选育得到自交不亲和的纯系植株植株M。
植株M自交不亲和的原因是F1___________________________。
______________________________________
（2）科研人员以得到的纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代，子一代植株自交获得的510株植株中，369株为内交亲和植株，其余为自交不亲和植株，初步判断自交不亲和性状是____________性状。
对子一代植株进行测交，调查测交后代植株群体的亲和性分离情况，可验证该假设。
符合预期的结果是_______________________________________。
（3）研究发现，油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图2所示。
①S位点基因有四种不同类型，它们的差异是碱基对的____________________不同。
②据图分析，落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于_________________________。
③自交不亲和现象有利于防止自交退化，保持油菜的___________________多样性。
（4）进一步研究发现，S位点SLG、SCR、SRK三个基因组成，但三个基因作为一个整体向后代传递，其原因是_____________________________________。
【答案】（除注明外，每空2分，共18分）
（1）AAC 9 1/512（或“（1/2）9”）
有一个A 染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因
（2）隐性（1分）
自交亲和与自交不亲和植株各占1/2（或“自交亲和:自交不亲和=1:1”）（1分）
（3）①排序 ②父本S 位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型
③遗传（或“基因”）
（4）三个基因之间不发生交换（或交换的概率极低）
2．（16分）自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。
如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。
请回答问题：
（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S 1、S 2…S 15）控
制，以上复等位基因的出现是 的结果，同时也体现了该变异具有 特点。
（2）烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。
下表为不亲和基因的作用机制：
亲本组合 S 3S 4♂×S 1S 2♀ S 1S 2自交 S 1S 2♂×S 1S 3♀ 花粉管萌发情况 基因型为S 3和S 4的花粉，其花粉管都能伸长 基因型为S 1和S 2的花粉，其花粉管均不能伸长 只有基因型为S 2花粉，其
花粉管能伸长
将基因型为S 1S 4的花粉授于基因型为S 2S 4的烟草，则子代的基因型为 ；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为 。
自然条件下，烟草不存在S 系列基因的纯合个体，分析原因是 。
（3）科学家将某抗病基因M 成功导入基因型为S 2S 4的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。
如图，已知M 基因成功导入到S 2所在II
号染色体上，但不清楚具体位置。
现以该植株为 （父
本或母本），与基因型为S 1S 2的个体杂交，根据子代中的抗病个体
的比例确定M 基因的具体位置。
Ⅰ．若后代中抗病个体占 ，则说明M 基因插入到S 2
基因中使该基因失活。
Ⅱ．若后代中抗病个体占 ，则说明M 基因插入到S 2基因之外的其它部位。
【答案】（每空2分，共16分）
（1）基因突变多方向性
（2）S1S2和S1S4S1S2和S2S4
如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精（3）父本50% 0。