雌雄异型异熟青钱柳幼龄林开花习性及交配系统分析

青钱柳为典型的雌雄异型异熟树种,包括雌花先熟个体(雌先型,PG)和雄花先熟个体(雄先型, PA)两种交配型。同一交配型内雌雄花期错开而交配型间雌雄花同步的开花生物学特性可能对青钱柳种子产量和质量有重要影响。为了解青钱柳群体的交配系统,对江苏溧阳陶峰和安徽红琊山林场的7年生青钱柳人工林群体进行了连续2 a花期物候学观测,包括林分中交配型的比例、不同交配型的雌雄开花顺序、开花持续时间及花期相遇特点。结果表明:受环境条件的影响,青钱柳花期为4月下旬至5月下旬,有一定波动; 雌、雄花期持续时间分别为9～19 d(最长21 d)和2～9 d。在人工林幼龄群体中,开花植株有2类共5种表现型,其中两性植株包括雌先型(PG)、雄先型(PA)和同步型(SC),单性植株包括雌株(F)和雄株(M); 观察发现幼林群体中雌株居多,两性植株比例较小。2015年溧阳陶峰青钱柳人工林中开花率达到73.2%,两性植株占28.8%,PA和PG比例1:1.2; 而红琊山林场的开花率仅为38.6%,其中16.7%为两性植株,PG比例较高。连续2 a的定株观察还表明:开花表现型的变化主要为单性植株转变为两性植株; PA和PG表达稳定,极少发生逆转; 两性植株中,有52.2%的植株上雌、雄花期完全错开,而47.8%的植株上雌、雄花花期有部分(少量全部)重叠。相关分析表明,开花状况与母树胸高断面积显著相关,显著性大小顺序为雌先型﹥雄先型﹥雄株﹥雌株﹥未开花植株。多重比较表明:两性植株的平均胸高断面积与单性植株、未开花植株差异显著; 开花植株中雌先型、雄先型和雄株平均胸高断面积差异不显著,但三者与雌株存在显著差异。由此推测青钱柳开花与否和开花表现型明显受植株营养积累的影响。     

雌雄异型异熟青钱柳花发育过程中养分的动态变化

【目的】青钱柳集药用、材用、观赏于一身,是典型的雌雄异型异熟植物,通过研究不同交配类型雌雄花芽(序)发育过程中花芽(序)和周围组织内养分的动态变化,以阐述其雌雄异熟的养分调控机理。【方法】在花发育期间,从青钱柳林分中随机选取两种交配类型(雄先型(简称PA),雌先型(简称PG)),观测花芽(序)(雄花♂,雌花♀)形态变化并测量花序长度; 同时测定两种交配类型花芽(序)及其周围组织(雄花枝条(记为♂Z),雌花枝条(记为♀Z)和雌花叶片(记为♀Y))内的淀粉、可溶性糖和可溶性蛋白含量。【结果】①淀粉:花芽萌动前,花和枝条上均积累了大量淀粉,并随着花的发育呈持续下降的趋势; ♂Z的含量显著高于♀Z,PA的♂Z上的含量高于PG的♂Z上的。②可溶性糖:萌动前♂Z积累了大量的可溶性糖,在发育过程中其含量呈现下降、上升并趋于稳定的动态过程,而♂内的含量出现波动但相对稳定; 在♀及其周围组织均呈先上升后下降的趋势,在花序伸长生长结束时达到峰值。③可溶性蛋白质:萌动前PA的♂比PG积累了更多的可溶性蛋白,在两种交配类型♂上可溶性蛋白含量均随着花的发育逐渐下降,♂Z内的可溶性蛋白含量在发育过程中相对稳定; 可溶性蛋白在♀花序开始伸长生长时达到高峰,而♀Y中的含量呈持续下降,♀Z上可溶性蛋白的变化模式在两种交配类型上存在差异。【结论】雌雄花发育所需可溶性糖主要来自自身和枝条内贮藏的可溶性糖和淀粉(水解产物),但PA的♂Z内贮藏的可溶性糖含量远高于PG的; 雄花发育所需可溶性蛋白来自自身或光合产物的输入,雌花则主要来自光合产物的输入。淀粉和可溶性养分的动态变化在不同交配类型雌雄花上均存在时序差异,但与花序的发育进程一致。     

乙烯利对黄瓜性别表现及产量的效应

黄瓜是雌雄同株异花的植物,植株上着生雌花数目的多少对以后结瓜数量有直接关系。以黄瓜为材料进行性别生理的研究,有其理论意义和实践意义。黄瓜虽是雌雄异花,但在开始分化的初期却是中性花,以后根据雌雄芯的发育状况才决定花的性别。黄瓜花的性别可在各种环境因素的影响下发生改变。乙烯对于黄瓜花的性别分化有着显著的作用,内源乙烯参与黄瓜的性别调节,使植株雌性化。用乙烯处理黄瓜,能使黄瓜     

异型花柱植物附属多态性的研究综述

被子植物中约72%的物种都是两性花,同时作为父本和母本的这类花雌雄功能（即花粉的接受与散布）间常存在着潜在的相互干扰.异型花柱（heterostyly）植物为了降低雌雄功能干扰,同时促进异花粉在花型间准确转移和避免自交,同一居群内的个体出现2种花柱类型（二型花柱）或3种花柱（三型花柱）类型,且花型间附属多态性表现出一定的规律性.基于国内外大量的参考文献,对异型花柱植物附属多态性进行了较全面的综述,反映了异型花柱植物附属多态性如花部特征、居群结构和交配系统等方面的相似性和差异性,分析了其原因和影响因素,并提出了今后的研究方向：（1）更多异型花柱植物有待发现,其展现的附属多态性有待调查和研究;（2）新花型H型的分布及其表现的附属多态性的研究;（3）异型花柱植物附属多态性的受控因素的研究;（4）新花型H型出现的意义及异型花柱植物进化方向的研究等.     

青钱柳雌、雄花芽分化进程的形态解剖特征观察

通过物候学观察结合石蜡切片技术,研究了青钱柳雌先型植株雌雄花芽分化过程中外部形态的变化和内部解剖结构的对应关系。研究表明:雄花发育可分为花药及花药壁的发育、小孢子发育和雄配子体发育3个阶段,与之对应的形态变化表现为花序伸长和小花膨大、苞片开裂至花药变黄色;雌花发育可分为雌蕊分化期、胚珠发育、大孢子发育及雌配子体发育,相应的形态变化表现为小花原始体出现和膨大、露出柱头、花柱伸长和变成深绿色。由此可见雌、雄花芽的外部形态指标变化可以直观反映出内部结构的变化,并可用来判断花芽分化的各个时期。另外,还探讨了影响青钱柳结实的可能原因是雌雄异熟性、结实母树群体大小及群体中雌先型植株和雄先型植株的比例。     

药用植物直缘乌头花部特征和繁育系统研究

为研究药用植物直缘乌头的有性繁殖特性,分别采用TTC法和联苯胺-过氧化氢法检测了花粉活力和柱头可授性,对其开花动态和传粉昆虫进行了观察,并通过人工授粉确定了其繁育系统类型.结果表明:直缘乌头自交不亲和,属于专性异交(异花授粉座果率87%);单花期为7~9 d,花粉活力在开花第3 d达到最大值;柱头可授性在开花第6 d最强,属于雌雄异熟;在花药散粉结束、花丝向四周弯曲远离柱头后,雌蕊才能展现出来,表现为雌雄异位.中华蜜蜂和熊蜂为主要传粉昆虫,访花频率分别为7.4次/(花/h)和4.6次/(花/h),两者取食花蜜的方式不同,但访花行为均是由下而上(96%).因此,直缘乌头独特的雌雄异位和雌雄异熟共同存在的机制与传粉昆虫访花行为的协同进化有效避免了性别干扰,促进异交.     

两栖爬行动物性别决定的研究进展

两栖爬行动物性别决定的方式有基因型性别决定和环境型性别决定两种类型。本文综述了两种类型的最新研究进展，推测两种性别决定机制在分子水平上可能是一致的，对进一步研究存在的问题作了一定的分析。     

草果遗传体系的初步研究

草果遗传体系的繁育系统和减数系统进行了初步研究。首次发现花和植株的二型性，并提出了相应的遗传模式。根据花器在时空上的行为，可分为ＯＯＵ花和ＯＮＤ花。同样，植株也可分为相应的两种类型，而且两类植株以１：１的比率出现。草果为专性昆虫异花传粉植物，正常的传粉只能在两类植株之间进行。自交亲和，即无自交不亲和系统，两类花的表型与光周期有关。豆蔻属、山姜属植物中有许多种具有与草果相同的繁育系统，减数系统也具有和草果一样的染色体数。所以，在这些植物间可能普遍存在着渗入杂交。     

关于单花莸的二型花的补记

陈介(1964)在四棱草属(Schuabelia)中发现了二型花,即开花授粉型的花(chasmoga-mous)和闭花授粉型的花(cleistogs)。本文作者于1985年指出单花莸(Caryopteris nepetoefolia(Benth.)Maxim.)也有二型花。自从K.J Maximowicz在1876年将Tenn nepetaefolia从香科属(Teucrnm)转隶到莸属(Caryopteris)以来,有关它的这一特征一直无人知晓。单花莸与四棱草属的二型花不仅有相同的结构,而且也都是发生在同一植株上;就花期而言,开花授粉型花的花期在先,闭花授粉型花的花期在后;从花的着生位置看,两种类型的花各自生在其聚伞花序上。迄今,几乎所有已出版的植物志均未提到单花莸有二型花。为此,本文对其作了补充描述,并简略讨论了二型花在植物进化上的意义。     

青钱柳开花习性及雄花发育的解剖学观察

观察了青钱柳的开花习性,利用石蜡切片结合电镜技术研究了青钱柳开花的基本规律、雄花发育的过程及花粉的形态。结果表明：(1)同一青钱柳植株存在花期不遇现象,有的植株表现为雌先型,有的表现为雄先型,但不同植株间的雌雄花成熟持续时期相同,即从4月下旬至5月中旬。(2)青钱柳的花药为4室,药壁发育属双子叶型,成熟花粉为2细胞型。(3)花粉形态呈扁球形,赤道面观呈椭圆形,极面观为五边形。赤道轴长28.84 μm(26.0~32.8 μm),极轴长约23.79 μm(212~26.0 μm);花粉表面纹饰为细颗粒状;花粉具4~5个萌发孔,分布在赤道面上。     

垂柳(Salix babylonica L.)雌雄植株的早期鉴别

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对已经开花的垂柳植株和经扦插由营养枝转变为幼苗状态的不同性别植株进行了过氧化物酶同工酶的测定,发现在每月份内成年雄株的过氧化物酶同工酶带均多于雌株,而幼苗状态的植株在该种的开花季节同工酶谱带的状况与成年株相似,雄株明显多于雌株,在其余月份里差别不显著,只在A区内,雄株有一条活性很弱的酶带,而雌株中缺失。实验表明过氧化物酶同工酶可以作为鉴别垂柳苗木雌雄性别的生化指标,但在该种的开花季节内较明显。     

垂柳(Salix babylonica L.)雌雄植株的早期鉴别

用聚丙烯酰胺凝胶电泳法对已经开花的垂柳植株和经扦插由营养枝转变为幼苗状态的不同性别植株进行了过氧化物酶同工酶的测定,发现在每月份内成年雄株的过氧化物酶同工酶带均多于雌株,而幼苗状态的植株在该种的开花季节同工酶谱带的状况与成年株相似,雄株明显多于雌株,在其余月份里差别不显著,只在A区内,雄株有一条活性很弱的酶带,而雌株中缺失。实验表明过氧化物酶同工酶可以作为鉴别垂柳苗木雌雄性别的生化指标,但在该种的开花季节内较明显。     

山西历山自然保护区野生观赏植物研究

报道山西历山自然保护区的野生观赏花卉植物，共667种．按其观赏类型可分为观花类622种、观果类57种、观叶类约10种，以观花类为最多，又可分为白色178种、橙黄色171种、红色146种和蓝紫色127种．     

Evolution of plant reproduction: From fusion and dispersal to interaction and communication

Based on the existing data concerning the evolution of the sexual reproduction, it is argued that the processes of sex differentiation and interactions play a key role in evolution. From the beginning environment and organism are unified. In a changing dynamic environment life originates and the interaction between life and environment develops from simple to more complex organisms. Sexual reproduction is introduced after the origin of meiosis and is a key process in evolution. The asexual reproduction process prepares to dispersal. Sexual reproduction process adds the genome renewal and the gamete-gamete interaction. Reproduction and dispersal are connected and the process of reproduction has similarities between asexual and sexual reproduction. Unicellular algae develop the physiological and morphological sex differentiation. Sex differentiation is connected with the way of dispersal. The step to multicellular plants introduces cell isolation after meiosis and by the stay on the mother plant within a cell or organ, plant-cell apoplastic interaction originates and by prolonged stay the plant-plant interaction. This stay influences the type of dispersal. A life cycle with alternation of generations and two moments of dispersal permits plants to go on land. In ferns a shift in the moment of sex differentiation to meiospore happens and the stay of the macrospore leads to the seed plants. In water all types of sexual reproduction, interactions and the alternation of generations are prepared and these are used to conquest land. On land the biotic dispersal is realized. The phylogeny of sexual reproduction reveals that the sex differentiation and interaction are the main causes in the evolution of sexual reproduction. Sexual reproduction shows interactions during gamete fusion, between organism and environment and in multicellular plants between organisms. With respect to other types of interaction as in symbiosis or the nutrient chain, interaction is considered as an important action which is based on a persisting cooperation and points to a push during evolution. The push is expressed as communication： the driving force in the evolution. Based on the interactions between organisms and interactions between organisms and the dynamic environment, communication is considered as a driving force leading to the evolution as explained in the development of plant reproduction. Consequences for reproduction, its regulation and the process of evolution are discussed.     

中国南方苦苣苔科植物在喀斯特地貌和丹霞地貌上的适应分化

中国南方同域分布着大面积的喀斯特地貌和丹霞地貌,其形成的异质性生境可能促进物种的分化适应以实现植物物种形成与维持。本文比较研究了中国南方喀斯特地貌和丹霞地貌的土壤与生境差异,分析了苦苣苔科植物在这两类生境上的分布格局、专性程度等,解释这两类生境对苦苣苔科物种分化与特有种维持的可能作用。结果显示:丹霞地貌的土壤更偏酸性,土壤含钾量极高;喀斯特地貌土壤则呈明显碱性,土壤含钙量极高。苦苣苔科植物专性或偏好喀斯特生境的物种有162种(占31.58%),花期集中在4—10月(87.04%);丹霞生境专性或偏好的物种27种,花期集中在8—9月(44.44%)。另外有一部分类群同时在喀斯特地貌和丹霞地貌有着较广的分布,但也存在一定的分化;如在两类生境都有大量分布的闽赣长蒴苣苔,在丹霞地貌上的种群花期较喀斯特种群的约早2个月。这些结果证实,中国南方喀斯特和丹霞地貌不同的土壤性质及相关环境与气候特点,促进了苦苣苔科植物物种分化,可能是我国南方苦苣苔科植物具有较多狭域特有种的一个重要原因。     

Sex determination compared in Drosophila and Caenorhabditis

Fruitflies and nematodes show many similarities in the general organization of the gene networks that control sexual dimorphism and dosage compensation. In contrast, the underlying molecular mechanisms appear to be very different in these two species. Developmental processes such as sex determination need not be strongly conserved in evolution.     

Plant genetics: gene transfer from parasitic to host plants

Plant mitochondrial genes are transmitted horizontally across mating barriers with surprising frequency, but the mechanism of transfer is unclear. Here we describe two new cases of horizontal gene transfer, from parasitic flowering plants to their host flowering plants, and present phylogenetic and biogeographic evidence that this occurred as a result of direct physical contact between the two. Our findings complement the discovery that genes can be transferred in the opposite direction, from host to parasite plant.     

致病疫霉菌株交配型的检测及其检测方法的比较

致病疫霉(Phytophthora infestans)是马铃薯晚疫病的病原体,可导致马铃薯大面积减产。致病疫霉的有性生殖可以产生卵孢子,由于其抗逆性较强,利于致病疫霉渡过不利的生存环境,给马铃薯晚疫病的有效防治带来巨大的困难。致病疫霉的有性生殖属于异宗配合,即A1、A2交配型同时培养时才会产生卵孢子。因此,快速而有效地检测致病疫霉菌株的交配型将为致病疫霉有性生殖分子机理的研究及致病疫霉的防治奠定基础。通过直接配对法、纸盘法和分子标记法三种方法,对5株来源不同的致病疫霉菌株进行了交配型检测。三种方法的检测结果均表明,菌株HQK8-3、2PO-D、USA1的交配型与ATCC标准菌株64093的交配型一致,为A1交配型,而菌株2PO82001、P7723的交配型与ATCC标准菌株32835的交配型一致,为A2交配型。说明三种方法均可有效鉴定致病疫霉交配型,但三种方法各有优缺点,应根据实验条件,采取合适的方法进行菌株交配型测定。     

Solving the puzzle of mirror-image flowers

Enantiostyly is a plant sexual polymorphism in which female sex organs are deflected to the left or right -- resulting in 'mirror-image' flowers -- but, although it occurs in at least a dozen unrelated families of flowering plants, its adaptive significance has been unclear. Here we show that a mendelian locus governs the inheritance of style orientation and that this curious form of sexual asymmetry functions to promote cross-pollination in bee-pollinated plants.