学习和初步掌握作物雄性不育系的植物学形态特征和花粉
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植物雄性不育及其生殖生物学研究植物雄性不育是植物生殖系统中的一种重要性状,也是植物科学研究领域的热点问题之一。
它指的是某些植物不能进行正常的花粉产生和释放,或者花粉无法与雌蕊结合从而不能正常授粉结实。
一、植物雄性不育的类型植物雄性不育主要分为两类:常染色体遗传的雄性不育和核基因遗传的雄性不育。
常染色体遗传的雄性不育是由某些常染色体上的基因所决定的。
这种雄性不育因常染色体配对时产生不平衡基因表达而引起。
通常表现为生殖生长停滞、异形花粉、花药萎缩或肿胀等现象。
核基因遗传的雄性不育又称细胞质遗传的雄性不育,是由细胞质中质体、线粒体等遗传物质所引起的。
这种雄性不育通常表现为花药不育,花粉数量少、形态异常,因为细胞质中的基因会影响到花药发育过程中所需的蛋白质合成。
二、植物雄性不育的应用植物雄性不育在植物育种中有广泛的应用。
通过选育具有雄穗不育性状的亲本,进行不孕性杂交则可有效地避免杂交后代的自交,防止品种纯度的下降,从而提高杂交育种效率。
此外,雄性不育还可用于制种。
选用不育杂交种中具有较好性状的母本进行人工授粉,可用来制造高质量的新品种种子。
三、植物雄性不育的研究现状近年来,随着分子生物学技术的发展,植物雄性不育的研究进展迅速。
植物雄性不育体系的建立和雄性不育基因的克隆以及遗传调控等方面的研究,使得相关领域的专家学者对植物雄性不育的生理机制和分子机制有了更加深入的认识。
一方面,研究已经克隆的雄性不育基因的功能和表达调控机制,有助于进一步明确雄性不育的分子机制。
另一方面,通过现代遗传分析技术,如基因组学、转录组学和蛋白质组学等,可以揭示雄性不育与其他基因之间的相互作用关系,更加全面地解析雄性不育发生的分子机制。
四、植物雄性不育研究的挑战植物雄性不育的研究涉及领域广泛、深度较大,需要不断地进行科研探索。
尽管已经有不少研究取得了较为显著的进展,但仍然面临以下几方面的挑战:1、缺乏明确的雄性不育分子机制通路目前,尽管已经克隆了一些雄性不育基因,但对于雄性不育分子机制的调控机制还未明晰,仍需进一步深入探究。
实验内容:水稻有性杂交技术(模板内容较多,大家根据实际情况有选择性的写)一、实验目的:了解水稻的花器构造和开花习性,初步掌握水稻有性杂交技术。
二、内容说明(一)花器构造稻穗由主轴、一次枝梗、二次枝梗、小穗梗和小穗组成。
每个小穗由基部的2片退化颖片、小花梗和3朵小花组成。
3朵小花中,顶端1朵正常发育,其下2朵,仅见两片外稃。
可育小花内有6枚雄蕊和1枚雌蕊。
花药有4个花粉囊,柱头二裂呈羽毛状。
(二)开花习性1个稻穗的开花顺序是上部枝梗的颖花先开,然后依次向下。
同一枝梗上往往是顶端颖花最先开,然后再由下向上。
水稻开花的适宜温度为25~30℃。
晴天开花时间为11~13小时,阴天延迟0.5~1小时。
三、材料仪器材料:花期相遇的不育系特A水稻植株、保持系特B水稻植株和恢复系特R水稻植株。
仪器用具:剪刀,信封,回形针,铅笔四、方法步骤(一)、选株选穗用作母本的植株应具有该品种的性状、生长健壮、无病虫害。
选取稻穗已伸出剑叶叶鞘四分之三或全部、前一天已开过少量花的稻穗用于去雄。
这样的稻穗有大量即将开放的颖花供去雄用。
本次实验选取不育系特A水稻植株。
(三)去雄水稻去雄有3种方法,分别是温汤去雄、剪颖去雄和真空去雄法。
1、温汤去雄:在自然开花前1~1.5小时,用冷水把热水瓶中的热水温度调到43~45℃,切勿提高水温以免烫死雌蕊。
然后小心地将母本穗倾斜插入调好水温的热水瓶中,持续5min。
注意不要延长处理时间,切忌将稻穗折断。
最后取出稻穗,抖去穗上积水,5~10min后,用剪刀先剪去处理后未开放的颖花,然后将已开放的颖花斜向剪去上端三分之一。
因为只有当天本来就要开花的颖花其雄蕊已被烫死。
2、剪颖去雄法:在杂交前一天下午用剪刀将穗部已开过的颖花和下部幼嫩颖花剪去,将剩下的颖花用剪刀逐一斜剪,剪去其上端1/2或1/3左右的颖壳,将雄蕊剪去,注意不要剪掉雌蕊。
更精确一点,可以用镊子轻轻将每朵花内花药完整地取出。
3、真空去雄法:将小穗剪去1/2或1/3,将连接在真空泵吸气孔上的皮管的另一端接上吸雄管,打开真空泵开关,使吸雄管对准剪开的颖花,利用吸力将6枚花药全部吸出。
《牧草与草坪草育种学》实验教学大纲课程名称:牧草与草坪草育种学课程编号:0311038课程性质:非独立设课课程属性:专业课学时学分:课程总学时:50 课程总学分:2.5应开实验学期:第3学年第5~6学期适应专业:草业科学、林学先修课程:草坪学、牧草草坪种子学、牧草草坪栽培大纲主撰人:王成章大纲审核人:张金钟张书松一、实验课程简介《牧草与草坪草育种学》是草业科学专业一门重要的专业基础课,总学时50,学分2.5,实验学时为20。
该门课程是在前期学习了草业科学所必备的植物学、植物生理学、遗传学等课程之后,所必修的专业课。
《牧草与草坪草育种学》实验课任务是辅助学生加深对所学理论课的理解,掌握一些必备的牧草与饲料作物、草坪草育种实践技术,为毕业后的工作奠定基础。
二、教学目的及基本要求通过《牧草与草坪草育种学》实验课学习,促使学生巩固对牧草与草坪草育种理论和方法的理解,培养其解决一些基本育种实践问题的技能。
该实验课程要求学生领悟《牧草与草坪草育种学》的基本理论,了解育种的组织实施工作,掌握相应的育种技术和数据处理方法,具备一些必备的牧草与草坪育种实践技能。
三、实验项目名称与学时分配0311038+01 育种试验的设计及播种 2 必做综设性10311038+02 牧草与草坪草开花习性的观察 2 必做基础性10311038+03 花粉的生活力测定 2 必做基础性10311038+04 豆科牧草的有性杂交技术 2 必做基础性30311038+05 玉米自交及杂交技术 2 必做基础性30311038+06 小麦杂交育种技术 2 必做基础性30311038+07 作物雄性不育系的鉴定 2 必做综设性10311038+08 牧草与草坪草的田间选择 2 必做综设性10311038+09 一年生精饲料作物的室内考种 2 必做综设性10311038+10 牧草与草坪草抗逆性鉴定 2 必做基础性3四、实验方式与基本要求实验方式:课堂讲授与实验相结合;以老师示范与学生动手操作相结合,以学生操作为主。