油菜雄性不育研究进展

油菜雄性不育研究进展

生命科学学院生物技术（非师范）专业2009级

指导教师

摘要：杂种优势是当前利用油菜育种提高产量最有成效的手段。油菜雄性不育材料的发掘、研究与利用，极大地丰富了油菜杂种优势利用研究的内容和途径，奠定和丰富了相应的材料基础。本文主要从油菜雄性不育研究进展和应用状况以及细胞质雄性不育、细胞核雄性不育、环境敏感型雄性不育这几个方面研究。通过本文研究的综合分析可以系统的总结出油菜雄性不育的研究进展，并更好的应用于油菜种植技术，期望能进一步提高我国油菜的产量。

关键词：细胞质雄性不育；细胞核雄性不育；环境敏感型雄性不育

Abstract：Heterosis is the current use of rapeseed increased production of the most effective means. Rapeseed excavation, research and use of male sterile materials, greatly enriched the content of rape heterosis utilization research and approach, and enrich the corresponding material basis. This article mainly from the rapeseed research progress and application status and male sterility cytoplasm male sterility and nuclear male sterility (CMS), environmental sensitive male sterility that several aspects of research. Can through the comprehensive analysis in this paper, we study the system summed up the rape of the research progress of male sterility, and better application in rape planting technology, the hope can further improve the rape production in China.

Key words：Cytoplasmic male sterility (CMS);The nucleus male sterile;Environmental sensitive male sterility

随着研究的深入，不难发现油菜雄性不育是一种极其复杂的生态遗产现象。育性的遗传表达易受环境条件的影响，很可能具有微效多基因差异的遗传背景，

当育性受一个或几个主基因位点控制时，其育性表现为典型的质量——数量性状特征。本文试图就今年来油菜雄性不育的研究与利用现状、前景以及存在的问题进行探讨。

1 细胞质雄性不育

细胞质雄性不育( Cytoplamic male sterility)，简称(CMS)是一种不能产生有活力花粉的母性遗传性状，这种现象在高等植物中普遍存在。油菜细胞质雄性不育类型很多,根据其细胞质来源大体上可以分为两类,一类是植物自然繁殖过程中的突变或品种间杂交产生的雄性不育；另一类是种属间远缘杂交核置换造成的雄性不育或通过原生质体融合转移不育细胞质而形成的雄性不育，即异源细胞质雄性不育如ogu CMS、kos CMS、tour CMS等[1-2]

细胞质雄性不育是培育油菜杂交新品种，是实现油菜优质高产、稳产的一种有效途径。目前，国内外已报道研究的主要类型有：萝卜胞质雄性不育系(Ogu CMS)、波里马胞质雄性不育系(Pol CMS)、黑芥胞质雄性不育系(Nigra CMS)、Tour 胞质雄性不育系统(Tour CMS)、Nap胞质雄性不育系统(Nap CMS)、Nca胞质雄性不育系（Nca CMS）等。

1．1 萝卜胞质雄性不育系(Ogu CMS)

萝卜细胞质CMS(ogura CMS)是日本学者ogura在日本鹿儿岛的一个萝卜群体中发现的天然雄性不育类型，进而获得了由细胞质不育基因和核基因共同控制的萝卜雄性不育系，简称ogura CMS，它的育性遗传组成S(rfrf).Bannerot等以萝卜ogura CMS为母本，甘蓝型油菜为父本，用连续回交法把甘蓝型油菜的核导入萝卜ogura CMS中，首先育成甘蓝型油菜萝卜细胞质雄性不育系。Rousselle 用许多甘蓝型油菜品种与ogura CMS测交，发现所有品种都是保持系, 但找不到恢复系。ogura CMS对环境反应不敏感，不育性十分稳定，几乎所有的甘蓝型油菜品种都能作它的保持系，主要问题是:在甘蓝型油菜中很难找到其恢复基因；

低温下叶片易黄化；蜜腺发育不良，影响昆虫传粉。M．Renard[3-4]等通过原生质体融合克服了甘蓝型油菜萝卜质雄性不育材料的缺绿黄化和蜜腺缺乏的问题。李云昌等用中国的油菜品种资源与ogura CMS测交，发现不同类型油菜品种以及同一类型内的不同品种测交后的缺绿反应不同，找到了不缺绿的保持系为了寻找甘蓝型油菜ogura CMS的恢复基因，许多学者做了大量的研究工作，并取得了很大的进展1987年Pelletier等从原生质体融合的油菜ogura CMS的胞质杂种中获得了具有一个显性恢复基因的完全恢复植株。1995年日本Sakai等成功地运用不对称原生质融合技术，将一个恢复基因从萝卜恢复系渐渗进油菜雄性不育胞质杂种中，通过对雄性不育杂种进行连续回交得到含有一个单显性恢复基因的BC代植株。李旭峰等报道了利用染色体工程，将萝卜变种蓝花子中ogura CMS 的恢复基因导入油菜中，使油菜ogura CMS的育性得到很好的恢复。尽管科研工作者已将萝卜胞质不育系统的恢复基因由萝卜转移到甘蓝型油菜中，但其恢复系存在程度不同的雌性不育同时国内的油菜育种家还没有得到具有强恢复能力的ogura CMS恢复系。

1．2 Nap胞质雄性不育系统(Nap CMS)

Nap胞质雄性不育系又称Shiga-Thompson系统，Shiga和Baba[5]从日本甘蓝型油菜品种Chisayanatane(千荚油菜）×Hokuriku23（北陆 23）的杂交后代中发现细胞质雄性不育S CMS。进一步研究证明，T CMS与S CMS属于同一类型，简称nap CMS。大多数甘蓝型油菜品种的细胞质属于nap胞质，其恢复基因至少3-4对，广泛存在于欧洲甘蓝型品种中，nap胞质只能在极少数缺乏相应恢复基因Rfn 的甘蓝型油菜核背景中诱导雄性不育（Thompson，1972）。Nap CMS不育系的育性易受环境影响，当温度高于25℃时变成可育，低温下则不育，而且在不同的年份不同的地区反应也不一致（Fan和Stefansson,1986；杨光圣和傅廷栋,1987）。由于nap CMS不育性受温度影响，因此其在杂种生产上的利用价值受到了限制。