Цитоплазматическая мужская стерильность

Одним из самых ярких примеров цитоплазматической наследственности можно считать цитоплазматическую мужскую стерильность (ЦМС), обнаруженную у многих растений — кукурузы, лука, свеклы, льна.
Рассмотрим ЦМС на примере кукурузы. Кукуруза — однодомное растение, женские цветки которого собраны в початок, а мужские — в метелку. Иногда в метелке могут быть недоразвитые пыльники со стерильной пыльособенностями цитоплазмы. Опыление растений с ЦМС пыльцой, взятой от других растений, дает в потомстве формы также со стерильной пыльцой. Следовательно, признак мужской стерильности передается по материнской линии. Даже когда все 10 пар хромосом стерильного по пыльце растения замещены хромосомами растений с нормальной пыльцой, мужская стерильность сохраняется. Цитоплазму, обусловливающую мужскую стерильность, можно обозначить через вдет, а нормальную цитоплазму через ритм. Генетический анализ показал, что генотип растения также влияет на стерильность пыльцы. Цитоплазма цит5 обусловливает стерильность только при наличии в генотипе рецессивных генов rfrf в гомозиготном состоянии — цит5 rfrf. При цит3 RfRf или цит5 Rfrf растения имеют нормальную фертильную пыльцу. Значит, ген Rf способен восстанавливать фертильность пыльцы. Подобные отношения между цитоплазмой и генотипом позволили разработать методику и составить схему получения межлинейных гибридов кукурузы с использованием ЦМС
Используемые линии кукурузы относятся к так называемым «закрепителям» стерильности и «восстановителям» фертильности. Фертильные линии и сорта, сохраняющие при скрещивании со стерильной формой стерильность у потомства, называются «закрепителями» стерильности, а линии и сорта, восстанавливающие плодовитость потомства растений с ЦМС,—«восстановителями» фертильности. У кукурузы известно два типа мужской стерильности. Изучение образования пыльцы у стерильных форм кукурузы показало, что видимые нарушения спорогенеза происходят на различных этапах: у одних дегенерация завершается на стадии одноядерной пыльцы, у других — двуядерной. Большое влияние на проявление стерильности оказывают внешние условия: температура, влажность почвы и воздуха, а также продолжительность дня. Сорта кукурузы с тем или иным типом ЦМС имеют различную чувствительность к факторам внешней среды. У растений с молдавским типом ЦМС метелки образуют пыльники, которые не раскрываются, пыльца в них нежизнеспособная, хотя при определенных условиях может образоваться и жизнеспособная. У растений с техасским типом ЦМС проявление стерильности в меньшей степени подвержено влиянию внешних воздействий, а признак выражен значительно: пыльники сильно дегенерированы и никогда не раскрываются. В селекции используются оба типа ЦМС.
Кроме того, имеются данные о возможности использования ЦМС и у пшеницы. Получены стерильные формы от скрещивания двух видов растений — эгилопса и пшеницы, ведутся работы по подбору других компонентов для скрещивания, обеспечивающих максимальный гетерозис. Удалось выявить пары скрещиваний, которые дают прибавку урожая на 40—50 %.

Цитоплазматическая мужская стерильность

Отзывы и комментарии