植物的性别分化
植物的性别与繁殖方式研究
CHAPTER 06
研究前景与展望
植物性别与繁殖方式研究意义
揭示植物生殖机制
通过研究植物性别与繁殖方式,可以深入了解植物生殖系统的运 作机制,为植物生殖生物学提供理论基础。
指导农业生产实践
掌握植物性别与繁殖方式的知识,有助于指导农业生产实践,提 高农作物产量和品质。
保护生物多样性
了解不同植物的性别与繁殖特性,有助于制定针对性的保护措施 ,保护生物多样性。
植物繁殖方式简介
有性繁殖特点及过程
特点
有性繁殖是通过雌、雄配子结合形成 受精卵,进而发育成新个体的繁殖方 式。这种方式可以产生基因重组,增 加后代遗传多样性。
过程
包括花粉的形成和传播、花粉在柱头 上的萌发、花粉管伸长和精子释放、 受精作用以及种子和果实的形成等阶 段。
无性繁殖特点及过程
特点
无性繁殖是不通过生殖细胞结合,而是由母体直接产生新个体的繁殖方式。这 种方式可以保持母本的遗传特性,繁殖速度快。
过程
包括分株、扦插、压条、嫁接等。这些过程都是利用植物的营养器官(根、茎 、叶)来产生新的个体。
繁殖方式对植物生长的影响
有性繁殖的影响
有性繁殖可以增加后代的遗传多样性,提高植物适应环境变 化的能力。但是,由于基因重组的不确定性,有性繁殖也可 能导致后代生长表现不稳定。
无性繁殖的影响
无性繁殖可以保持母本的优良性状,快速繁殖大量新个体。 但是,长期进行无性繁殖可能导致植物遗传多样性降低,增 加病虫害的风险。同时,无性繁殖也可能导致植物体内积累 大量有害物质,影响植物的生长和健康。
未来研究方向及领域,关 注更多非模式植物的性别与繁殖方式 ,揭示它们的生殖机制和适应环境的 策略。
要点二
强化技术应用研究
植物的性别分化和繁殖过程
缺点:可能会导致植物种群的退化和灭绝
优点:可以大量繁殖稀有和濒危植物
缺点:缺乏遗传多样性,容易导致病虫害的爆发
优点:繁殖速度快,能保持母本的优良性状
无性繁殖的适应性
适应环境变化:无性繁殖可以适应环境的变化,有利于物种的生存和繁衍。
快速繁殖:无性繁殖可以快速产生新的个体,有利于种群的扩张和恢复。
保持优良性状:无性繁殖可以保持母本的优良性状,有利于品种的选育和改良。
a. 繁殖速度慢,成本高b. 需要合适的环境条件,如光照、温度、湿度等c. 受外界因素影响大,如病虫害、自然灾害等d. 繁殖成功率较低,易受环境变化影响
有性繁殖的适应性
有性繁殖可以增加物种的多样性
有性繁殖可以增强植物的适应能力
有性繁殖可以促进植物的进化
有性繁殖可以增加植物的抗病能力
有性繁殖与无性繁殖的比较
生物多样性的保护:如建立自然保护区、保护濒危物种等
生物多样性的利用:如药用植物、观赏植物、经济作物等
生物多样性的保护和利用的重要性:如维持生态平衡、促进经济发展等
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维持生态平衡:性别分化使得植物能够更好地适应环境变化,维持生态平衡。
促进科学研究:性别分化的研究对于理解植物生长、发育和繁殖机制具有重要意义,有助于推动植物科学研究的进展。
植物的繁殖过程
2
繁殖方式
有性繁殖:通过雌雄配子结合,形成种子,种子萌发后形成新的个体。
无性繁殖:不经过两性结合,直接由母体产生新的个体,如扦插、嫁接、分株等。
无性繁殖的优点:繁殖速度快,成本低,可保持母本的优良性状
有性繁殖的缺点:繁殖速度慢,成本高,可能产生不良后代
无性繁殖的缺点:可能丧失母本的优良性状,适应性差
栝楼性别的分化与鉴定研究进展
栝楼性别的分化与鉴定研究进展作者:宁志怨董玲李卫文廖华俊江芹来源:《江苏农业科学》2014年第08期摘要:栝楼是常用的大宗药用植物,其性别分化一直是研究的重点。
本文对栝楼雌、雄性别分化的组织形态鉴别、生理生化鉴别、性别相关基因的分子标记鉴别等进行综述,并对今后栝楼性别研究的发展趋势进行了展望,最后提出了相关建议。
关键词:栝楼;雌雄异株;性别分化;性别鉴定中图分类号:S567.23+9.03 文献标志码:A文章编号:1002-1302(2014)08-0004-03栝楼(Trichosanthes kirilowii L.),又称瓜蒌、吊瓜、野葫芦等,属葫芦科栝楼属多年生草本植物,是我国常用的中药材,主要分布在东亚以及澳大利亚的北部地区,国内种植地区主要包栝河北、山东、长江流域以及华南和西南等地区。
栝楼的果实、果皮、仁、根皆可入药,有解热止渴、利尿、镇咳祛痰等作用,栝楼制剂对冠心病心绞痛有一定疗效。
栝楼的根又名天花粉,含有淀粉、皂苷、天花粉蛋白、多种氨基酸以及多糖类等物质。
近些年研究发现天花粉蛋白具有抗肿瘤及抗艾滋病的活性,天花粉多糖具有明显的免疫调节作用,能增强免疫活性,具有显著的抗肿瘤和细胞毒活性。
栝楼的种子营养丰富,富含不饱和脂肪酸、氨基酸以及多糖类等物质。
近年来栝楼种植面积迅速扩大,产业前景潜力巨大。
栝楼是雌雄异株,随着栝楼种子被开发为休闲保健食用栝楼籽、栝楼油等,生产上栝楼种植主要以雌株为主,雄株主要作为授粉植株;而另一方面以收获地下块根(天花粉)为目标的主要以种植雄株为主。
用栝楼种子繁育的后代,雄株的比例一般均超过90%,因此研究栝楼种子后代性别分化的机理以及性别的苗期鉴定对于栝楼的育种研究具有非常重要的作用。
除此之外,植物性别一直是植物生殖生物学和植物遗传学研究所关注的核心。
性别分化的模式植物黄瓜的性别分化研究目前已经取得了突破性的进展。
最新的研究结果表明乙烯代谢途径的相关基因对雌雄同株的黄瓜的性别分化起着非常重要的作用。
二元论名词解释植物学
二元论名词解释植物学
二元论是一种哲学观点,认为事物可以被划分为两个相互对立的方面或实体。
在植物学中,二元论可指植物的性别分类、器官分化以及生活策略的划分等方面。
在植物学中,二元论最常见的应用是植物的性别分类。
有些植物是雌雄异株,即具有雌性和雄性两种不同的个体。
雄性植株产生花粉,而雌性植株则产生卵子。
这种性别分化使得植物可以进行有性繁殖,通过花粉传播卵子,从而产生新的个体。
雄性和雌性植株的存在使得植物种群能够更好地适应环境变化,提高繁殖成功的机会。
此外,二元论还可以描述植物的器官分化。
例如,在大多数植物中,根与茎是最基本的器官。
根负责吸收水分和养分,而茎则承担着支撑植物体、传输水分和养分的功能。
根和茎是植物体最基本的二元结构,它们通过连接的细胞组织相互联系,并使整个植物体能够正常生长和发育。
此外,二元论还可以应用于植物的生活策略的划分。
例如,一些植物可以同时采取两种不同的生活策略:光合生活和寄生生活。
这些植物具有光合组织,通过自身的叶绿素合成养分。
然而,它们也具有寄生组织,可以依赖寄主植物的养分来生存。
这种二元生活策略
使得这些植物能够在不同的环境条件下生存和繁殖。
总之,二元论在植物学中有着广泛的应用。
无论是性别分类、器官分化还是生活策略的划分,二元论都能够帮助我们更好地理解和研究植物的各个方面。
这种二元分类的思维方式为我们揭示了植物世界的多样性和适应性。
植物的性别决定机制
植物的性别决定机制植物的性别决定机制是指植物如何决定自身的性别,即雌雄植株的形成过程。
与动物不同,植物的性别决定并不是由遗传因素所决定,而是受到一系列环境和生理因素的影响。
本文将深入探讨植物的性别决定机制,揭示雌雄植株的形成过程。
一、植物的性别特征在植物中,性别特征主要表现为花部的形态以及生殖器官的结构。
雄性植株的花部通常包含花蕊和雄蕊,而雌性植株的花部则具有花药和子房。
除了这些显性的性别特征外,还有一些植物的性别表现较为隐蔽,需要通过细微的形态差异或分子水平的遗传分析才能确定性别。
二、雌雄异株植物雌雄异株植物是指具有明显的雄性植株和雌性植株的植物。
这些植物通常在不同的植株上发育出雄性和雌性的花部。
这种性别分化主要受到植物激素的调控。
在雄性植株上,大量的雄性激素促使花部发育为雄蕊和花蕊;而在雌性植株上,雄性激素水平较低,使得花部发育为子房和花药。
三、雌雄同株植物雌雄同株植物是指同一株植物上同时存在雄性和雌性的花部。
这种性别决定机制受到复杂的遗传因素和环境因素的共同影响。
在雌雄同株植物中,有些植物呈现两性花,即具有既有雄蕊又有子房的花部。
这种花部结构的形成是由于某些基因对花蕊和子房的发育同时发挥作用。
四、环境因素对性别决定的影响除了遗传因素外,植物的性别决定还受到环境因素的调控。
光照、温度、水分等环境条件的变化都会对植物的性别决定机制产生影响。
例如,一些植物在高温条件下容易形成雌性植株,而在低温条件下则更容易形成雄性植株。
这种环境因素对性别决定的影响使得植物具有性别的可塑性,能够适应不同的环境条件。
五、植物人工性别控制的应用对植物性别决定机制的深入了解,为植物人工性别控制提供了理论基础。
目前,人们常常利用这些性别决定机制来控制植物的性别。
例如,在果树种植过程中,为了提高果实的产量和品质,常常需要控制雌雄植株的比例。
通过合理的栽培管理、灌溉技术以及植物激素的应用,人们可以有效地控制植物的性别。
六、未来的研究方向尽管对于植物的性别决定机制已经有了一定的了解,但仍然存在很多未被揭示的谜团。
生物界的性别决定和性别分化
2.1营养影响性别分化
同是蜜蜂受精卵发育的幼虫获取蜂王浆(其成分中的蜂乳酸有利于雌性器官的发育)较多的一个可发育为蜂王,其余的则发育为工蜂;在黄瓜发育早期施氮肥或给温室的黄瓜通入CO2,可使雌花数量增多。
2.2温度影响性别分化
鳖(甲鱼)卵孵化时,25℃孵化多为雄,30℃孵化多为雌;某些蛙类的蝌蚪在30℃发育多为雄;若晚上低温则南瓜多开雌花,若低温和8小时日照结合起来,则雌花占绝对优势;在葫芦科植物里,丰富的氮肥,短日照低夜温有利于雌花的发育。
Klinefelter综合征 患者的外貌是男性,身长较一般男性为高,但睾丸发育不全,不能看到精子形成,无生育能力。用组织学方法检查,精细管玻璃样变性,尿中促性腺激素的排泄量上升,常出现女性似的乳房,智能一般较差。患者无生育能力。他们的体细胞染色体数是2n=47,除可看到22对常染色体和1对X染色体外,还有1个Y染色体,所以性染色体组成是XXY,一般记作 47, XXY。
总之,雌雄异体的生物,幼体都有向雌雄两方面发育的可能,一般情况下,染色体决定了性别发育的方向,性染色体起了重要作用。但在内外环境如激素、营养、光照、温度影响下,虽不能改变性染色体(基因)的组成,也能引起表现型(性别)的改变,这表明性别表现取决于基因型和环境条件的相互作用。
由于看到大家对于标题产生的种种猜测,为不引起不必要的误会,找来相关资料,供大家参阅.
1.4基因差异决定性别
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
如玉米,若基因型为BaBaTsTs为正常雌雄同株;若基因型为babaTsTs或babaTsts为雄株;若基因型为BaBatsts或Babatsts为雌株;若基因为babatsts则雄花序上长出雌穗变为雌株。
2性别分化
性别分化指受精卵在性别决定的基础上,进行雄性或雌性性状分化和发育的过程。它与环境有关。原来凡是有性别分化的生物,幼体都有可能向雌雄两方面发育,若内外环境非常有利于某一性别的发育,就有可能产生跟性染色体不一致的相反结果,发育为一定性别的表现型。
外源激素对植物性别分化的影响
外源激素对植物性别分化的影响
邵庆一;曹佳昂;杨森;张军保;陈宇姝;王雪松;田铭;徐维坤;刘丽杰
【期刊名称】《高师理科学刊》
【年(卷),期】2024(44)5
【摘要】在开花植物中,性别表达是区分雄花和雌花的重要过程.激素可影响植物性别的转变或可塑性,大量的植物激素涉及花性别鉴定基因和发育通路,对植物发育过程中花性别分化具有重要意义.主要综述五种植物激素(如生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯、脱落酸等)在植物性别分化中的作用.外源生长调节物质还可以通过调节有关酶的活性和内源激素的水平来影响植物性别分化.赤霉素可促进部分植物的雄性表达,生长素、脱落酸、乙烯及细胞分裂素可促进部分植物的雌性表达.为揭示激素对性别分化的影响的分子调控机制奠定了基础.
【总页数】5页(P82-86)
【作者】邵庆一;曹佳昂;杨森;张军保;陈宇姝;王雪松;田铭;徐维坤;刘丽杰
【作者单位】齐齐哈尔大学生命科学与农林学院
【正文语种】中文
【中图分类】Q945
【相关文献】
1.外源蜕皮激素和保幼激素类似物对长角血蜱生殖的影响
2.外源蜕皮激素和保幼激素类似物对家蚕丝腺蜕皮激素受体基因表达活性的影响
3.外源植物激素对植物抗
虫性及天敌的影响4.喷施外源山梨醇及其类似物对桃叶片和果实离子转运及激素含量的影响
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高等植物性别分化的研究概述
高等植物性别分化的研究概述
任吉君;王艳
【期刊名称】《生物学杂志》
【年(卷),期】1993(006)003
【摘要】植物的性别关系到它的经济价值,因此,植物的性别表现自然成为生物学家感兴趣的研究课题。
据统计,目前世界上被子植物大约有二十余万种,在漫长的生物
进化过程中,由于地理纬度、生态环境的不同,导致各种植物的繁殖方式和性别表现
都有很大差异。
基本类型主要有三种。
1.完全花株:植物上仅着生完全花。
如小麦、番茄等。
2.雌雄异花同株:植株上离生单性雌花和雄花。
如黄瓜、玉米。
3.雌雄异株:雌雄花分别着生在不同植株上。
如石刁柏、大麻等。
此外,由于完全花未进化彻底,
出现一系列过渡类型:雌全同株、雄全同株。
【总页数】4页(P4-7)
【作者】任吉君;王艳
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】Q949.405
【相关文献】
1.激素对高等植物性别分化的调控研究进展 [J], 孔冬梅
2.高等植物的性别分化 [J], 鲁旭东;刘华英;萧浪涛
3.高等植物性别分化研究的某些进展 [J], 邵宏波
4.高等植物性别分化研究进展① [J], 寿森炎;汪俏梅
5.高等植物性别分化的诱导信号 [J], 汪俏梅;曾广文
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植物的性别与性别比
特点:雌雄异株 植物的性别决定 方式通常是遗传 的,但也有一些 植物是通过环境 因素来决定性别
的。
分类:根据雌雄 配子体的形态和 发育方式,雌雄 异株植物可以分 为单性异株和两 性异株两种类型。
繁殖方式:雌雄 异株植物通常通 过风、昆虫等媒 介进行授粉繁殖。
无性植物
简介:无性植物不进行有性生殖,只通过营养繁殖方式进行繁殖。 常见类型:包括根茎、匍匐茎、球茎、块根等。 特点:无性植物通常具有较强的适应性和生存能力,可以在各种环境中生长。 繁殖方式:通过分株、块根等方式进行繁添加标题
添加标题
激素处理:使用植物激素处理植物, 可调控性别分化,进而影响性别比。
土壤和营养:土壤成分和营养状况 对植物性别分化有一定影响,进而 影响性别比。
繁殖策略与性别比
繁殖策略:植物通过有性繁殖和无性繁殖来繁衍后代,性别比在不同繁殖策略中有所不同。
影响因素:植物性别比受到遗传因素、环境因素和人为因素的影响,如光照、温度、 土壤养分等。
性别比与种群动态
性别比的概念:植 物种群中雌雄个体 数量的比例。
性别比的影响因素: 环境、遗传和生殖 方式等。
种群动态的概念: 植物种群数量和分 布的变化。
性别比与种群动态 的关系:性别比影 响种群增长和分布, 进而影响植物的适 应性和进化。
性别比与种间关系
性别比影响种群密度和分布 性别比与种群竞争:优势性别对资源竞争的影响 性别比与种群繁殖:繁殖策略和种群增长的关系 性别比与种间关系:对其他物种的竞争和共存的影响
园艺观赏:通过 调控植物性别, 培育出更具观赏 价值的园林植物。
医药保健:植物 性别相关成分的 药用价值研究, 为新药研发提供 思路。
未来研究方向与展望
高等植物性别
0.5
1.0 1.5
XYY XY XY XY
XXXYY XXY XXY XXY XXXY XXXY XXXXY XX XXX XXXX
雄
雄
2.0
3.0 4.0
雄、偶尔夹有两性花
雄、偶尔夹有两性花 两性花、偶尔夹有雄花 雌花
二、植物性别决定
3、X/A比决定性别
如蓼科的酸模 染色体组成 1X/1A 2X/3A 3X/4A 4X/6A X/A比 1.0 0.5<X/A<1 性别 雌性 雌雄间性
目录
1 2 3 4 高等植物性别的进化 高等植物的性别决定 植物雌雄异株的意义 雌雄异株植物性别的鉴定
四、雌雄异株植物性别的鉴定
1、由外部形态特征鉴别
2、通过生理代谢差异鉴别 3、通过化学物质分析鉴别 4、通过同工酶差异鉴别 5、由核酸水平鉴别 6、特异蛋白质及氨基酸含量鉴别 7、染色体组型鉴别 8、化学药剂处理鉴别
四、雌雄异株植物性别的鉴定 1、由外部形态特征鉴别
在对杜仲(Eucommia ulmoidesOliv.)的顶芽进行研究时发 现:从1993年和1994年的12月到翌年4月芽展开前对顶芽 的测量说明,雄株顶芽的长度和最大直径都明显大于雌株 的(P<0.01),实践证明可用芽的大小鉴别杜仲幼株的性别 (王丙武等,1999)。
四、雌雄异株植物性别的鉴定
5、由核酸水平鉴别 ①、测定不同性别植物的核酸含量
王白坡等经过分析,显示银杏雌雄株间在核酸的含量水平上存在一定差 异:6月上旬以前雄株芽尖中核酸含量高于雌株;8月上旬以后则相反,雌 株超过雄株。
②、运用分子生物学技术寻找特异的DNA片段
利用DNA分子标记技术(RAPD、AFLP),通过分析已知性别植物基 因组DNA间的多态性,筛选与其性别相关的分子标记,寻找雌雄植株间 的本质差异,为植物的性别鉴定提供理论依据。
植物的性别决定
染色体决定型,雌株ZW, 雄株ZZ。
外种皮具有臭味,故一般 选择雄株作行道树。
普通栽培的黄瓜品种多为雌 雄同株异花,雄花早于雌花出现, 常数个簇生叶腋,雌花多单生。 基部主要着生雄花,中部雄花和 雌花交替着生,顶端多为雌花。
染色体2n=14,基因组相对较小。 在栽培中,雌花、雄花、两性花以不同的组合 出现,形成了8种性型的植株:雌雄异花同株、全 雌株、全雄株、纯全株、强雌株、雄同株、雌同株、 雌雄全同株。 已经逐渐成为研究双子叶植物花性型分化的模式植物。
研究表明,印度天南星雌株往往高 是为数不多的变性植物之一。 于雄株和中性株,并以高度值 目前分布在美国缅因州和佛罗 39.8cm为界,大于这个高度的多为 里达州的森林里。 雌株,小于该高度的则多为雄株。 有雄株、雌株和无性的中性 但10-70cm的植株都可能发生性别变 株三种类型。这三种不同性别 化。印度天南星种子大,消耗的能 的植株可以互相转变,而且不像 量比一般植物多,只有体型高大的 植株才能制造更多的养分供结实需 动物那样只能变性一次,印度天 要,所以一般为雌株,而小型植株 南星的变性可以年复一年地进 多为雄株。 行,直到植株死亡为止。 经过 前一年为雌株的大型植株,由于结 长期观察和研究,人们发现,印 实消耗了大量的营养,第二年便变 变天南星的性别变化与植株体 为了体型较小的雄株。雄株变为雌 型大小密切相关。 株的道理也是一样的。
黄瓜的性型表达至少受三对主效等位基因的控 制,即M/m、F/f、A/a。 国际上已初步肯定了F基因的ACC合酶功能。
蛋氨酸 → SAM(S-腺苷蛋氨酸)
ACC合成酶
ACC → 乙烯
“一个激素调控”模型:认为只存在一种激素调控黄 瓜的性别表达,包括雌雄蕊原基的发育,这种激素即 为乙烯。乙烯可促进雌花的形成。
激素对高等植物性别分化的调控研究进展
激素对高等植物性别分化的调控研究进展孔冬梅(山西大学生命科学与技术学院,山西太原030006)摘要 高等植物的性别表达具有多态性和可塑性,激素在植物的性别分化中发挥着重要的调控作用。
一般认为,赤霉素和细胞分裂素是影响植物性别分化的主要激素,其他类型的激素通过改变这两种激素的活性而影响性别表达。
激素对性别表达的调控作用在生理生化水平上与动物性激素的作用具有相似性,分子水平的研究则表明,植物激素是植物性别分化诱导信号之一,同一激素在不同植物中可能通过信号转导过程的差异而导致不同性别分化程序的表达。
调节性别分化的基因的鉴定和研究工作将有助于揭示激素对性别分化的分子调控机理,这方面的研究还处于起步阶段。
关键词 高等植物;性别分化;激素;调控中图分类号 Q 945.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2009)02-05352-03Pro g re s s in H o rm on a l R e g u la t io n to S e x D iffe ren tia tio n in H ig h e r P lan ts KONG D o n g -m e i (C o lleg e o f L ife S cien ce and T e chn o logy ,S h an x i U n iv er sity ,T a iyu an ,S h an x i 030006)A b s tra c t S ex e xpre ssion o f h igh e r p lan ts is po lym o rph ic an d lab ile.P h y toh orm on e p lay s ani m po rtan t ro le i nth e regu la tion o f th e sex d ifferen tia tioni n h igh e r p lan ts .It is gen e ra lly be lieved th a t G A an d cy tok i n in a re th e m a i n p lan t h o rm on es a ffec ti n g sex diffe ren tia tion,and o th e r h orm on es a ffe ct sex d iffer-en tia tion by ch an g in g th e activ itie s o f G A and cy tok in i n.P h y toh o rm on e and an i m a l se x h o rm on e s a re si m ilar in a ffectin g th e se x exp ress ion in p lan ts a t ph y sio log ica l an d b io ch e m ica l le ve ls.M o lecu la r stu d ies sh ow ed th a t ph y toh orm on e is on e o f th e indu cin g s ign a ls in se x d ifferen tia tion.T h e sam e h o rm on e m a y in du ce d ifferen t se x exp ress i n g processes in diffe ren t p lan ts by d iffe ren t sign a l tran sdu c tion.Iden tifica tion an d stu dy on gen e s regu la tin g se x d ifferen ti-a tion a re h e lp f u l fo r reve a li n g th e m o lecu la r m ech an ismo f ph y toh o rm on e regu la tin g sex diffe ren tia tion,an d th e re la tion a l w o rk is s till a t th e ea r ly sta ge.K e y w o rd s H igh e r p lan ts ;S e x d iffe ren tia tion;H o rm on e ;R egu la tion基金项目 山西省自然科学(青年)基金项目(2008021042);山西大学青年科技基金项目(2007108)。
蕨类植物性别分化对环境的响应
蕨类植物性别分化对环境的响应宋莹莹;高晶;戴绍军【摘要】蕨类植物是维管植物中唯一的孢子体和配子体都能独立生活的类群.同型孢子蕨类配子体的性别分化受到激素和环境因子的影响.生理学研究表明,成精子囊素与赤霉素能诱导雄配子体发育,抑制雌配子体发育;脱落酸阻止成精子囊素诱导的精子器形成;乙烯合成前体ACC促进赤霉素诱导的精子器形成,而乙烯合成抑制因子AOA通过抑制细胞分化来抑制精子器形成.光照对不同种类蕨类配子体分化的影响存在差异.糖类能够促进雄配子体形成,并可加速成熟雌配子体向两性分化.钙离子、钴离子和甲硫氨酸等分别参与了蓝光和赤霉素对配子体性别分化的调控过程.培养密度影响配子体生长及性别表达,高密度下雄性和无性配子体居多,而低密度下两性和雌性配子体居多.近年来的突变体表型分析与分子生物学研究表明,成精子囊素通过影响ANI1、HER、TRA、FEM和MAN等基因的表达调控配子体性别分化.综述了蕨类植物性别分化对环境响应的研究进展.【期刊名称】《生态学报》【年(卷),期】2009(029)009【总页数】9页(P5030-5038)【关键词】蕨类植物;性别决定;环境因子;配子体【作者】宋莹莹;高晶;戴绍军【作者单位】东北林业大学林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室,生命科学学院,哈尔滨150040;东北林业大学林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室,生命科学学院,哈尔滨150040;东北林业大学林木遗传育种与生物技术教育部重点实验室,生命科学学院,哈尔滨150040【正文语种】中文【中图分类】Q142;Q948植物性别决定机制是近年来植物学研究的热点问题之一。
人们已经清楚地认识到了激素等物质对种子植物性别决定的作用,并克隆和表征了一系列参与种子植物性别决定的基因[1],但是对蕨类植物性别分化的分子机制并不十分清楚。
蕨类植物是从苔藓植物到种子植物的过渡类群,是维管植物中唯一的孢子体和配子体都能独立生活的类群。
植物性别分化机制研究进展
植物性别分化机制研究进展作者:张琳宜曹均吴裕鹏郭丽琴刘国彬王烨姚砚武许玉兰廖婷来源:《山东农业科学》2023年第07期
摘要:性別分化是植物生殖器官发育的开端,存在多样性的进化途径和复杂的调控机制。
目前有关植物性别分化的研究主要集中在形态学、生理生化、细胞学、分子生物学和表观遗传等多个方面。
本文在查阅近些年相关领域的研究成果及国内外已发表文献的基础上,从单性花
的形成与花器官发育模型、性染色体与性别决定基因以及植物激素和环境因子对性别分化的影响等方面对植物性别分化研究进行综述,以期为性别分化机制的深入研究提供参考。
关键词:植物性别分化;性别决定基因;性染色体;植物激素;环境因子
中图分类号:S601 文献标识号:A 文章编号:1001-4942(2023)07-0167-06。
植物的性别决定与伴性遗传
植物的性别决定与伴性遗传动物有XX-XY型、ZW-ZZ型等性别决定和伴性遗传的特性。
那么,植物也有这些特性吗?本文就植物的性别决定和伴性遗传作一介绍,供参考。
(一)植物性别的染色体决定自1923年发现植物性染色体后,至今已知25科70多种植物含有性染色体。
以性染色体方式决定性别的植物,绝大多数是雌雄异体的,并在雌雄配子结合时就决定了其性别。
这类植物的性别决定有以下几种形式。
1.XX-XY型属于此类型性别决定的植物有大麻、蛇麻、菠菜、银杏、青刚柳等。
这种类型性别决定的雌株是同配型的(XX),雄株是异配型的(XY)。
经研究过的多数植物是属于XX-XY型染色体性别决定。
2.XX-XO型这种类型性别决定的雌株是同配型的(XX),雄株是缺失配合型的(XO)。
花椒属于该类型性别决定,其雄株配子有两种:n=34+X、34+O,雌株配子却只有一种:n=34+X。
3.ZW-ZZ型同配型的ZZ为雄株,异配型的ZW为雌株。
凤梨形草莓就是属于此类型性别决定。
4.X/Y平衡性别由性染色体X、Y平衡决定,但Y的作用更强些。
如剪秋罗:5.X/A平衡性别由性染色体X与常染色体A平衡决定,Y染色体不影响性别表现。
如酸模:6.性染色体决定性别的证明1948年Westergand证明了Y染色体在决定雄性中的作用。
经研究,Lychnis的X和Y染色体在大小上有明显的区别,X较Y小,但它们又均大于常染色体。
Y 染色体有4个区域:♀抑制区、♂启动区、♂育性区、与X染色体的同源区。
研究表明,当抑制区缺失时,就会产生完全花;启动区缺失时,原来的雄株变成雌株;育性区缺失时,就会形成雄性不育株。
决定雌性的基因大部分位于X染色体上。
Kbhtko.K.B.以大麻为实验材料,验证了XX-XY型性别决定的配子的同型性和异型性。
验证采用了2种方法:一是采用性别转化后进行自交的方法(即在某种条件作用下,使雄株或雌株产生异性花或两性花,然后进行自交);二是用雌雄单性植株分别与雌雄同株植株杂交。
环境对于植物性别分化的影响_李广华
收稿日期:2003-12-10文章编号:1008-9632(2004)04-0061-01环境对于植物性别分化的影响李广华(山西省阳煤集团三矿中学,阳泉 045008)摘 要:主要论述了性别虽然由性染色体决定,但在性别分化和发育过程中和环境有密切的关系,环境可能影响甚至转变性别。
中图分类号:Q948112文献标识码:C性别分化是指受精卵在性别决定的基础上,进行雄性或雌性性状分化发育的过程。
性别和其他性状一样,受遗传物质的控制,但有时环境条件可以影响甚至转变性别。
特别是植物较动物的性别更容易受环境条件的影响而改变。
因为通常植物对环境条件的适应能力较强,同时植物易受环境条件的影响,这种不稳定性与植物的无限生长特征和植物器官的分化是与胚后生长发育过程有关。
因而环境条件与植物性别分化有密切关系。
主要表现在以下几个方面:1 日照雌雄异株植物如大麻,性别决定属XY 型,在夏季播种的大麻,产生正常比例的雄株和雌株,如果延长日照或缩短日照长度,就可能引起性反转现象,从秋季到翌年春季的时间内,特别是12月在温室内播种,有50~90%的雌株逐渐出现反转,以至最后全变成雄株。
葫芦科植物黄瓜,在营养条件一致的情况下,改变日照的时间,可以改变雌花的比例。
在连续不断光照下,几乎完全开出雄花,光照的时间如果缩短,雌花的数目就增加。
因此,入秋以后日照渐短,蔓上雌花丛生,秋瓜满硕。
相反,有些植物缩短日照可使雄花增多。
实验表明,菠菜在15~18小时的长日照条件下雌花数目增多,因此,夏季播种菠菜比秋季播种雌株数量多。
2 温度温度对于性别的分化也有重大的影响。
在某些品种的南瓜里,很清楚的看到这样的情况:温度降低到10e 左右,特别是晚上的低温,有利于雌花形成,如果晚上的低温和白天只有8小时的日照结合在一起,那么,雌花就占绝对优势。
3 湿度湿度可影响植物性别的分化,试验表明,当土壤湿度由40%提高到60%时,黄瓜雌花数目可增加2~4倍,所以农谚说:/晴苋菜、雨黄瓜0的道理就在此。
花器 官的形成与性别分化
花器官的形成与性别分化
1.3 植物的性别分化
2) 雌雄花出现的规律性 ● 在雌雄同株异花的植物中,花朵性别的出现是按一定的
先后顺序的。通常发育早期出现的是雄花,随后是雄花 和两性花都有,最后只出现雌花。 ● 在多年生木本植物中,在各级分枝上,随分枝级数增高, 雌花的比例也随之增加。这些情况表明,雌花在生理年 龄较老的枝条上出现,而雄花则多生在较幼嫩的下层枝 条上。
● 花芽的分化,依次按顺序进行 花萼、花冠、雄蕊、雌蕊
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图4-3花芽发育过程示意图 A-G花芽的分化发育过程1.苞片(或芽鳞)
2.花萼 3.花冠 4.雄蕊 5.雌蕊
花器官的形成与性别分化
1.2 花芽的分化
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花器官的形成与性别分化
1.2 花芽的分化
2)影响花芽分化的因素
⑴ 营养状况:营养是花芽分化及花器官形成与生长的物质基 础。C/N较大时,则开花;反之,则延迟开花或不开花。
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园林植物生长发育与环境
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花器官的形成与性别分化 1.2 花芽的分化
3)花芽分化的季节型
根据不同植物花芽分化的季节特点,可以分为以下5种类型:
(1)夏秋分化类型:6—9月进行,温度17—18℃,如水仙、 郁金香 、桃、梅等。
(2)冬春分化类型:12—3月进行,如二年生花卉、宿根花卉 (春天开花)。
(3)当年一次分化的开花类型:如萱草、菊花 、木槿、槐等。
园林植物生长发育与环境
花器官的形成与性别分化 1.1 花的组成 花是适应于生殖的变态短枝。
花梗与花托 花被
花萼 花冠
雄蕊群 雄蕊群
子房
柱头 空心型
花柱 实心型
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图4-6 花的组成
Байду номын сангаас 花器官的形成与性别分化
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3. 相关技术
(1)矮壮素(CCC)是GA合成的抑制剂。以101MCCC溶液喷洒或浇灌黄瓜幼苗,可使植株 完全雌性化。 (2)一些无机离子,如Ag+(常用AgNO3)和 Co2+(常用CoCl2)能在一些植物的雌株中 诱导出雄花。
Thank you !
二. 环境条件的影响
基本 条件
环境 条件
日照
植物 激素
1. 一般说来,充足的氮素营养,较高的空气和土壤
温度,较低的气温(特别是夜间低温),蓝光, 种子播前冷处理等,有利于雌性分化;高温、红 光等因子则促进雄花分化。
2. 日照长度的影响因植物光周期类型而异;一般短
日照促进短日植物(SDP)多开雌花,使长日植 物(LDP)多开雄花;长日照的作用则相反。
13级生科二班
梁月圆
植物性别的分化
一. 性别分化的简要机理
二. 环境条件的影响雄同 花植物 雌雄同株 异花植物 雌雄异 株植物 桃、苹果、 草莓...... 玉米、瓜 类...... 大麻、银 杏......
2.性别分化的机理:
一般认为雌、雄同株植物形成雌、雄器官 的基因均已在全能的分化细胞中预先编码,环 境因子或化学药剂只起着一个阻抑或脱阻抑的 作用。
数大大下降,雌花数显著提高。一氧化碳处
理不仅可改变雌雄花的比例,而且可改变雌
雄花出现的顺序,降低了雌花着生的节位,
可使黄瓜提前长成上市。
三. 鉴定及实践意义
1. 性别鉴定
(1) 开花顺序
(2) 呼吸速率
2. 实践意义
以种子和果实为收获对象则需要大量的
雌花或雌株,而有时为了其他目的,就更
欢迎雄株,例如以纤维为收获物的大麻, 以雄株为优,因其纤维拉力较强,为了得 到银杏种子,宜多种雌株,而如用银杏作 行道树,则又以雄株为佳。
3. 植物激素,如生长素(IAA)、赤霉素(GA)、
细胞分裂素(CTK)和乙烯(Eth)对植物的性
别分化都有明显的调节控制作用。一般而言,
GA促进雄性分化,而IAA、Eth和CTK则促进雌
性分化。Eth能使瓜类,包括黄瓜和瓠瓜提早开
雌花,增加雌花数,提高产量。
小实验
熏烟法→“烟”→CO
用0.3%一氧化碳处理黄瓜幼苗可使雄花