植物性别及其决定的分子生物学研究进展

植物的性别源于有性繁殖。有性繁殖是植物遗传物质交换、变异以及多样性的主要来源,它导致了植物性器官的产生与形成及两性异型进化。在查阅二十世纪九十年代以来的文献基础上,简要介绍了植物性别的多态性及性染色体,着重阐述两性花植物,雌雄单性同株与异株植物性别决定的分子生物学研究进展。     

植物性别及其决定的分子生物学研究进展

植物的性别源于有性繁殖。有性繁殖是植物遗传物质交换、变异以及多样性的主要来源，它导致了植物性器官的产生与形成及两性异型进化。在查阅二十世纪九十年代以来的文献基础上，简要介绍了植物性别的多态性及性染色体，着重阐述两性花植物，雌雄单性同株与异株植物性别决定的分子生物学研究进展。     

沙棘属植物单性异株雌雄鉴定及方法的研究

文章通过对植物单性异株的雌雄性别决定机理的分析,回顾了植物雌雄鉴定方法在区别单性异株植物上的应用,对比分析了利用单性异株植物在生理生化、蛋白质组、分子遗传及染色体组等方面的所表现的差异去鉴定植物雌雄的方法在沙棘原料生产过程中应用的局限性.同时,介绍了沙棘属植物利用植物种子微形态特征和苗期生长势的差异去鉴定植物雌雄的可行性和所要解决的关键问题.     

雄全异株，八宝镇的海菜花

正有花植物的性系统演化趋势是从性别联合的两性花走向性别分离的单性花,水鳖科正是处于两性花向雌雄异株演化的节点上。作者近年在云南考察水车前属的海菜花时,发现了一个同时存在雄花和两性花的过渡类群。在《中国植物志》一书中,水鳖科水车前属(Ottelia)植物有两个分支:一个是两性花     

植物有性生殖过程中的细胞程序性死亡

细胞程序性死亡(pmgrammed cell death,PCD)已成为当前生物学的研究热点之一,PCD是植物发育过程中的一种普遍现象,植物生殖器官中一些细胞的死亡对植物有性生殖具有重要作用,有性生殖过程中的植物细胞程序性死亡具有细胞类型特异性,即在特定时期,只有特定的细胞才会发生程序性死亡,本文介绍了植物有性生殖过程中各种类型的细胞在特定时期所发生的程序性死亡的形态和生化特征,这些PCD类型包括单性花的形成、性别决定、大小孢子的退化、花粉发育及绒毡层的解体、雌雄配子体的发育、花粉管的生长、胚胎发育过程中胚柄、胚乳以及糊粉层的消失等等。     

虾蟹动物性别决定和分化机制研究现状与展望

性别决定和分化是有性生殖生物雌雄性别形成的两个阶段,其中虾蟹动物的性别决定和分化涉及遗传、发育和进化等多个领域的科学问题.部分虾蟹动物雌雄个体之间在生长速度、个体大小、品质等经济性状方面表现出明显的差异.因此,探究虾蟹动物的性别决定和分化机制,不仅有助于丰富甲壳动物性别决定的基础理论知识,同时还可以指导经济虾蟹动物单性育种和养殖技术研发,促进水产养殖业发展.本文结合他人和本实验室工作,梳理了虾蟹动物相关研究成果,对性别决定和分化机制进行了综述.最后,对未来的研究方向和重点进行了展望.     

雌雄异型异熟植物的开花机制研究进展

雌雄异型异熟是植物从雌雄同花向雌雄异株进化过程中的一种过渡类型,目前发现存在于13个科20个属植物中。其群体中包括雌先型和雄先型两种交配类型,两种交配类型植株的同步性和互不干扰性可有效地避免自交。一般认为雌雄异型异熟植株的交配类型是固定不变的,但也在一些植物中发现了彼此间的转化; 植株内雌雄花开放时间有的完全错开,有的部分重叠。经典遗传学认为交配类型受1对显/隐性的等位基因控制,且当群体达到平衡时两种交配类型的比例可达平衡状态(1:1),这在胡桃属和山核桃属上得到了验证,但在其他同类植物分子生物学方面的研究还是空白。雌雄异型异熟植物的性别决定为饰变型,其性别分化不仅受性别决定基因的遗传控制,而且还受植物激素的诱导调控,但不同植物上激素诱导性别分化的作用存在差异。解剖学研究表明同一交配类型上的雌雄花发育和成熟时间均存在差异。     

阿月浑子雌、雄树的早期鉴别

阿月浑子原产于西亚的中东地区，属漆树科黄连木属植物。阿月浑子是雌雄异株植物．其性别在结果前难以通过树体和枝叶形态特征加以辨别。而早期性别鉴定为阿月浑子的新品种选育、定植建园等科研和生产所必需。本实验基于雌雄个体代谢上的差异（雌株处于较还原状态，雄株处于相对氧化状态），利用植物的药性反应，对阿月浑子进行早期性别鉴定。     

植物生殖与胚胎发育过程中的细胞程序性死亡

生殖与胚胎发育过程中植物细胞程序性死亡（ＰＣＤ）的典型特点在于它的细胞类型特异性。即在特定时期，只有特定的细胞才会发生ＰＣＤ。介绍了植物生殖和胚胎发育过程中各种类型的细胞在特定时期所发生的ＰＣＤ的形态和生化特征。这些ＰＣＤ类型包括大小孢子的退化、单性花的形成、性别决定、心皮通化、花粉发育及绒毡层的解体、胚胎发育过程中胚柄及糊粉层的消失以及体细胞胚胎发生等。同时对植物生长和发育过程中ＰＣＤ的作用及其     

南京地区簸箕柳雌、雄花序建成动态观察

【目的】 柳树雌株性成熟后会产生严重的飞絮污染,阐明其性别分化的分子机制是控制飞絮污染的关键。研究柳树雌、雄花芽分化以及花序建成的关键时期,为性别分化分子调控机理研究奠定基础。【方法】 以木本植物簸箕柳(Salix suchowensis)雌株和雄株花芽及花序为材料,从当年6月至翌年2月分别在17个时间点采集样品,利用石蜡切片技术对其雌、雄花芽分化及花序建成过程进行观察,分析不同发育阶段的相关特征。【结果】 簸箕柳花序建成初期为6月中旬至7月初,小花原基分化期在7月中旬至8月下旬,雌、雄蕊分化期在9月上旬至11月初,11月中旬至翌年2月初雌雄花序进入休眠期,翌年2月中旬至3月为大小孢子发生及雌雄配子体发育期,随后雌雄花序开放。研究表明,花序外观形态变化与内部解剖结构变化之间具有一定的相关性。【结论】 簸箕柳雌、雄花均为单性花。花序生长趋势总体呈“S”形上升趋势,在整个发育过程中,雄花序比雌花序外形稍大。簸箕柳花序外观形态可以用于判断花发育的关键时期。研究结果为全面了解簸箕柳花芽分化以及花序建成的完整过程提供了详细信息,为进一步阐明不同关键发育阶段的分子调控机制奠定了基础。     

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     

鱼类的性别控制

鱼类性别控制对于提高鱼类的养殖效益具有十分明显的应用价值。因为许多鱼类雌雄个体之间的经济性状存在着明显的差异（如生长率、个体大小等），大多数鱼类性成熟后生长速度会减慢，自然生殖活动还带来生长的停滞，体组织可食部分减少。因而选择具有最佳生长性能的性别进行单性养殖，对于提高养殖对象的生长量和经验价值具有重要意义；培养性腺不发育的中性鱼，对于消除性腺成熟所带来的不利影响，也能大大提高鱼类的养殖效益。另外，鱼类性别控制的研究，对阐明鱼类性别分化和性别决定机制等理论问题，也是非常有用的。鉴于这些原因，国内…     

基于毛花猕猴桃基因组的性别相关SSR分子标记的开发

猕猴桃作为雌雄异株植物,其早期性别鉴定对于育种和增加其经济价值有着重要意义。文章通过开发毛花猕猴桃性别相关的简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)分子标记,以期能在早期鉴定出毛花猕猴桃雌雄植株,提高毛花猕猴桃资源利用率。利用MISA工具从毛花猕猴桃雌雄基因组的29条染色体筛选获得381 250个SSR位点,并对SSR位点的数量与分布特征进行统计分析。设计合成150对引物,利用毛花猕猴桃基因组DNA作为模板,采用普通聚合酶链式反应(polymerase chain reaction, PCR)扩增的方法以及聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)分离检测方法筛选出具有性别差异扩增片段的SSR引物。其中序号为Primer000181的引物表现为雄性特异。在毛花猕猴桃5个雄株、2个雌株样本中进行验证,其表现均与前文一致。结果表明利用毛花猕猴桃基因组开发性别鉴定相关SSR分子标记具有可行性,并筛选出1对可以鉴定毛花猕猴桃雌雄植株的引物,能够在毛花猕猴桃生长早期可靠、快速地鉴定其性别。     

森林植被的显花、传粉与繁育系统

显花、传粉和繁育系统多样性是当前植物生殖生态学的研究热点之一。近10年来该领域的研究进展主要围绕以下几方面展开:(1)基本显花功能类型(简称花型)被区分为碟碗型、钟漏型、头刷型、咽喉型、旗帜型和筒管型等,花色分为白、黄、蓝、紫、粉红、红、绿、褐和黑等,提出并比较了不同的花大小划分标准。因此以花型、花色和花大小为特征的植物显花系统呈现出高度的变异格局和复杂的生态关联。(2)传粉系统包括风媒、水媒、鸟类传粉、蝙蝠传粉和昆虫传粉;昆虫为主导传粉系统,细分为蟑螂、蓟马、甲虫、飞蛾、蝴蝶、蝇类、胡蜂、蚂蚁和蜜蜂传粉;传粉系统类型多样、时空分异,与显花系统密切关联。(3)繁育系统可简单地区分为两性、单性异株和单性同株繁育系统,也可细分为两性、单性异株、单性同株、雌全同株、雄全同株、雌全异株、雄全异株等7类繁育系统。繁育系统功能多样,区域分异,与传粉系统关联。另外,笔者对植物生殖生态学的发展趋势、理论创新、方法技术创新进行了展望。     

雌雄异株植物的生理生化特性及性别鉴定

为了提供同种雌雄株性别鉴定的理论根据,采用生理生化方法对银杏(Ginkgo biloba L.)、黑枣(Diospyros lotus L.)、杜仲(Eucommia ulmoides Oliv.)雌株和雄株的代谢差异进行检测,结果如下:1.过氧化物酶和细胞色素氧化酶同工酶的谱带数量和酶的相对含量,在雌雄株间有显著的差异;2.氧化还原电位和抗药性具有相关性,可做为性别鉴定的简易和有效的方法;3.雄株叶绿素和核酸的含量低于雌株,游离氨基酸的含量高于雌株;4.维生素C在性别间有差异,但尚无规律可循;5.可溶性糖和pH在性别间无明显差异。     

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。     

美味猕猴桃米良1号的过氧化物酶活性

美味猕猴桃米良 1 号及配套雄株帮增 1号不同生长发育时期, 各器官的过氧化物酶活性有如下规律:雌株>雄株;根> 茎> 叶柄> 叶> 幼果; 果枝> 徒长枝> 嫁接苗> 实生苗. 这一规律反映美味猕猴桃过氧化物酶活性与该植物性别和各器官的年龄有关, POD 的差异可作为判断美味猕猴桃雌雄株的依据,也可作为判断是否嫁接苗的依据.     

高等植物的性别表达及其调控——植物生长调节物质对植物性别表达的影响

不同植物生长调节物质对性别表达有不同的控制作用,并与该植物本身的性别表达决定系统相联系着。通过对黄瓜、山靛等施加不同外源激素的实验,对植物性别表达的控制作用澄清了许多事实,并为其机理研究奠定了基础.     

植物的第二性征

本文综述了雌雄异株植物的第二性征，列举了大量例子证明这种生命现象的客观存在及其在雌雄异株营养体上生长习性、形态特征、生态位、种群中雌雄比率的不同表现。根据植物第二性征的运动规律，可有目的地在种群中雌株和雄株间进行定向选择，控制种群的性比率。     

单叶血藤胚胎学研究Ⅱ--大孢子发生及雌配子体发育

目的 观察研究大血藤属植物单叶血藤(Sargentodoxa simplicifolia)外形上的两性花中大小孢子发生和雌雄配子体的发育过程，为大血藤属植物胚胎学研究积累资料，并为其系统分类及保护生物学提供胚胎学依据。方法 石蜡切片、半薄切片、Laica DMLB显微镜观察并摄影。结果 单叶血藤心皮多数、离生，每室具胚珠一枚。边缘胎座、倒生胚珠、双珠被、厚珠心、珠孔仅由内珠被形成，珠心表皮参与珠心组织的形成。大孢子母细胞减数分裂产生T-形四分体和少数线形四分体。部分二分体中仅合点端细胞进行减数分裂Ⅱ，而珠孔端二分体细胞尚未分裂就退化，最后合点端的大孢子发育为雌配子体。外形上的两性花中的雄蕊早期发育正常，但同一小孢子囊中的小孢子母细胞减数分裂不同步；大部分小孢子只发育到单核靠边期，少数小孢子能发育成二细胞花粉粒；花药壁始终不开裂。结论 单叶血藤雌配子体发育为单孢子蓼型，该外形上的两性花是一种较为原始的雌花。