自交不亲和性

(self incompatibility)雌、雄配子功能均正常,但同花雌、雄蕊间授粉,同株异花间授粉以及同一无性繁殖系内个体间授粉不产生后代的现象。据显微镜观察,不亲和性是由于花粉落在柱头上不萌发,纵使萌发,也只是在花柱内弯曲生长,不能到达珠孔而完成受精作用。据遗传学研究,花粉管在花柱内的生长速度受复等位基因(S1,S2,⋯,Sn)控制,有两种类型。一是由雌雄配子体间的相互作用引起的配子体不亲和性(gametophytic incompatibilily):如果雄配子体的基因型(Si)与雌配子体的(Si)相同, 则花粉管的发育就要在花柱中受阻,表现不亲和性。例如:

S1S2×S1S2 无子代 完全不亲和

S1S2×S1S3 1/2(S1S3+S2S3) 半不亲和S1S2×S1S4 1/4(S1S2+S1S4+S2S4) 完全亲和

二是雌雄孢子体间相互作用引起的孢子体不亲和性( sporophytic incompatibility):如果有自交不亲和性复等位基因(S1、S2、S3、S4)且它们的显性强度依次减弱,即 S1>S2>S3>S4,则在雄性孢子体基因型的显性强度不大于雌性孢子体的显性强度时所表现的不亲和性,即为孢子体不亲和性,例如:

S1S2×S1S2→无子代

S1S2×S2S3→无子代S2S3×S1S2→1/4(S1S2+S1S3+S2S2+S2S3) S3S4×S1S2→1/4(S1S3+S1S4+S2S3+S2S4)

自交不亲和性的意义:在进化上,它有利于维持群体的条合体频率,从而提高物种本身的生存竞争能力;在生产上,它是防止自交衰退和实现杂交的有力保证,目前已成功地将自交不亲和性用于杂种一代生产的有白菜、结球甘蓝等蔬菜。把强优势的组合,按如下程序进行繁殖、制种。

自交不亲和性 - 图1

选育自交系时可采用多代自交(由于自交不亲和性基因在蕾期后才表达,故在蕾期人工自交可亲和)。通过蕾期自花授粉保留优良的自交系 1 和自交系 2,一部分可用来继续繁殖,以保持和扩大它们的数量(在繁殖区完成);一部分用来相间或混合种植,让它们自由授粉,在这两个自交系植株上结的就是杂种一代种子(在制种区完成),供大田生产用。