水稻的雄性不育植株是野生型水稻的隱性突變體(正?;騇突變?yōu)閙)。雄性不育植株不能產(chǎn)生可育花粉,但能產(chǎn)生正常雌配子。
(1)水稻的花為兩性花,自花傳粉并結(jié)種子。在雜交育種時(shí),雄性不育植株的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需進(jìn)行
去雄
去雄
,大大減輕了雜交操作的工作量。
(2)我國(guó)科研人員將緊密連鎖不發(fā)生交換的三個(gè)基因M、P和R(P是與花粉代謝有關(guān)的基因,R為紅色熒光蛋白基因)與Ti質(zhì)粒連接,構(gòu)建重組DNA
重組DNA
,通過(guò)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化
法轉(zhuǎn)入雄性不育水稻植株細(xì)胞中,獲得轉(zhuǎn)基因植株,如圖所示。
(3)向雄性不育植株轉(zhuǎn)入M基因的目的是讓轉(zhuǎn)基因植株雄配子可育
雄配子可育
。轉(zhuǎn)基因植株自交后代中,雄性不育植株為無(wú)
無(wú)
熒光植株,由無(wú)熒光植株和紅色熒光植株的性狀分離比為1:1
1:1
分析,P基因的功能是使帶有P基因的花粉敗育
使帶有P基因的花粉敗育
。
(4)雄性不育植株不能通過(guò)自交將雄性不育的特性傳遞給它的子代,而育種工作者構(gòu)建出的轉(zhuǎn)基因植株的特點(diǎn)是自交后既產(chǎn)生雄性不育植株,用于育種,也可產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株用于保持該品系
自交后既產(chǎn)生雄性不育植株,用于育種,也可產(chǎn)生轉(zhuǎn)基因植株用于保持該品系
。
(5)以轉(zhuǎn)基因植株自交產(chǎn)生的雄性不育植株為母本,以其它水稻品種為父本進(jìn)行雜交,獲得雜交稻。轉(zhuǎn)基因植株中的M、P和R基因不會(huì)隨著這種雜交稻的花粉擴(kuò)散,這是由于轉(zhuǎn)基因植株緊密連鎖的M、P和R基因不會(huì)發(fā)生交換(即M、R基因不會(huì)出現(xiàn)在沒(méi)有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的
緊密連鎖的M、P和R基因不會(huì)發(fā)生交換(即M、R基因不會(huì)出現(xiàn)在沒(méi)有P基因的花粉中);而且含有P基因的花粉是失活的
,因此保證了雄性不育植株和雜交稻不含M、P和R基因。