植物性别决定机制
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。
生物学中的性别和性别决定机制研究
生物学中的性别和性别决定机制研究性别是生物学中一个重要的概念，它决定了一个个体在进化、繁殖和行为上的差异。
性别的产生和决定机制一直是生物学家们关注和研究的焦点之一。
本文将从植物和动物两个方面介绍性别和性别决定机制的研究进展，并探讨未来的研究方向。
一、植物中的性别和性别决定机制研究在植物中，性别决定机制的研究主要集中在两个方面：雌雄同体植物和雌雄异体植物。
1. 雌雄同体植物的性别决定机制雌雄同体植物是指同一个个体上既有雄蕊又有雌蕊。
性别决定机制的研究发现，这类植物的性别决定主要受到基因和环境的调控。
具体来说，某些基因在植物发育过程中的表达和调控可以决定表达雄性器官还是雌性器官，而外界环境因素如温度和光照等也会对性别的表达产生影响。
2. 雌雄异体植物的性别决定机制雌雄异体植物是指同一物种的雄性个体和雌性个体分别发育成两种不同的形态。
关于雌雄异体植物的性别决定机制，研究发现植物的性染色体在这过程中起到了重要的作用。
比如，一些物种的雄性个体含有XY性染色体，而雌性个体则是XX性染色体。
性染色体决定了植物的性别。
二、动物中的性别和性别决定机制研究在动物中，性别决定机制的研究更加复杂和多样化。
以下将以两个经典的案例来介绍动物中的性别和性别决定机制。
1. 爬行动物中的性别决定机制对于一些爬行动物，如鳄鱼和龟类，性别是由环境温度决定的。
具体而言，鳄鱼和龟类的卵在孵化过程中受到温度的影响，高温下孵化出的是雌性个体，低温则孵化出雄性个体。
这说明环境温度是影响性别决定的重要因素。
2. 哺乳动物中的性别决定机制哺乳动物中，性别决定机制的研究主要聚焦在性染色体和性别基因上。
人类和大多数哺乳动物都拥有两种性染色体，即XX和XY。
在此基础上，性别基因的表达和作用决定了个体的性别发育。
例如，Y染色体上的关键基因SRY编码了性决定区域的蛋白质，它在雄性个体的生殖器官发育过程中起到了关键作用。
三、未来的研究方向尽管对于性别和性别决定机制的研究已经取得了很大进展，但仍然有许多问题有待解决。
植物的性别分化
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。
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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。
植物雌雄同体化的遗传机制以及个体表型研究
植物雌雄同体化的遗传机制以及个体表型研究植物是一个多样化的群体，在其中，有些植物既具有雄性器官，又具有雌性器官，即为雌雄同体植物。
雌雄同体植物被广泛分布于全球各地，其中包括可以用于食品的大豆和南瓜，还有可以用于药物的紫锥菊和人参等等。
在过去的几十年里，大量的实验和研究都对植物雌雄同体化机制及其个体表型产生了兴趣。
植物的性别在植物中，性别有时候不是明显的，尤其是在植物的性别器官在不同的阶段都能分别产生苞片、雌蕊和雄蕊时。
这种情况下，我们就说这种植物是雌雄同体。
随着研究的深入，人们逐渐发现，植物雌雄同体化外在的表现是由遗传机制控制的。
植物雌雄同体化的遗传机制植物的性别主要是由基因的表达模式所调节的。
而且很多基因在雄植物或雌植物中会显示出不同的表达模式。
这样，当一个草本植物在开始发育的时候，这些性别相关的基因将开始处理其雄性或雌性表型。
当雄性和雌性基因在同一株植物中同时被表达时，产生的表现形式即是雌雄同体文本。
植物雄性性别的维持通常是由一个单独的基因所调控的，而这个基因通常会控制花序生长和花朵的特征。
同样，植物雌性性别的维持也是由单一的基因控制的，只是现在被认为在植物中相对不如雄性性别的维持受到重视。
个体表型的研究在研究植物性别的机制时，人们也对植物的个体表型进行了研究。
在这个方向的研究中，一个显著的趋势是人们把研究重点从现代分子技术演化到了生态学和进化生物学。
在这种类型的研究中，科学家们主要关注植物中性别的数量、性别比例以及性别的空间分布。
在很多雌雄同体植物物种中，性别比例不是50/50的。
很多研究已经表明，动态的环境和生态因素在性别分化上产生了显著的影响，包括遗传突变和基因流动。
然而，由于大多数植物雌雄同体化机制都相当复杂，相较于其他受到更直接抑制性的研究对象（如哺乳动物），植物的研究会相当困难。
在进化生物学领域，研究员们已经讨论了植物中内源性雌激素的进化重要性。
内源性雌激素在动物中是一种复杂的生化机制，会对生殖和维持骨骼健康等生理过程发生较为显著的影响。
花的性别从决定与控制
花的性别从决定与控制花是植物中最为特殊的一个器官，它不仅仅是植物进行繁殖的重要部位，同时也是植物进行有性生殖的关键元素。
与动物界不同的是，植物的花具有明显的性别区别——雌花和雄花。
然而，花的性别到底是如何形成，以及是由什么因素决定和控制的呢？花的雌雄异别是由多个发育过程共同作用的结果。
在花的初期发育中，花骨朵会分化出两类基本组织——外生殖器和内生殖器。
外生殖器是指花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊之外的部分，而内生殖器则是指雄蕊和雌蕊。
不难想象，在不同的组织分化过程中，如果受到不同的激素和环境因素的作用，那么最终形成的就有可能是不同性别的花朵。
具体来说，雌花和雄花的形成过程有什么具体不同呢？首先，在花的发生过程中，激素是起到非常重要的作用的。
环境激素和内源激素能够通过调节花的基因表达和组织分化，从而实现花的转化。
其次，在细胞分化过程中，适当的营养素和抗生素等刺激因素也会对花的性别产生影响。
最终，是否形成雌花还与某些关键基因的表达有关。
另外，温度和光周期是影响花性别的重要环境因素。
许多植物在夏季或秋季生产的花朵多为雄花，而在春季或冬季生产的花朵则多为雌花。
这是因为温度会影响植物的激素合成和分布，而光周期则能够影响植物的生长和发育节律。
在花的性别决定中，这两个因素起到了非常重要的作用。
除此之外，一些基因缺陷也会导致花朵的性别发生变化。
例如一些植物上出现“雄雌同体”花序，指花序里既有雌花也有雄花。
这是因为这些植物中与花性别相关的基因发生了突变，使得某些花朵内部的生殖器官发育得不协调，从而出现了两种不同性别花在一个花序的情况。
总体来看，花的性别从决定到控制涉及到多个层面的因素，包括基因、激素、营养素、温度和光周期等。
通过对这些因素的研究，我们可以更深入地了解植物的繁殖机制，为相关领域的研究提供更加丰富的基础。
同时，对于植物种植和人工控制花的性别来说，也有重要的指导作用。
植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式
植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式植物性别与生殖研究植物的性别决定和生殖方式植物是自然界中独特的生命形式，它们与动物一样也具有性别和繁殖方式的区分。
而对于植物性别与生殖的研究，是一门重要的学科——植物生殖生物学。
本文将就植物性别的决定和生殖方式进行探究。
一、植物性别的决定植物的性别决定有多种方式，取决于植物的物种和生长环境。
1.1 雌雄异株许多植物种类中存在着雌雄异株的性别决定方式。
这意味着同一物种的个体中，有些为雄性植株，有些为雌性植株。
例如某些蔷薇科植物，如金银花，其雄雌花生长在不同的个体上。
这种性别决定方式使得植物通过异株交配来完成繁殖。
1.2 雄雌同株与雌雄异株相对应的是雌雄同株的性别决定方式。
在这种情况下，雄性和雌性的花生长在同一植株上。
例如，一些树木，如材质，就是雄雌同株的植物。
这种性别决定方式使得植物能够在自身身上完成繁殖。
1.3 具有两性花除了雌雄异株和雄雌同株之外，还有一些植物具有两性花的性别决定方式，也称为单株两性花或两性花同时开放。
这意味着同一植株上的花既具有雄蕊（雄性生殖器官），又具有雌蕊（雌性生殖器官）。
例如玉米就是一种具有两性花的植物。
二、植物的生殖方式植物的生殖方式与植物的性别决定密切相关，不同的植物具有不同的生殖方式。
2.1 有性生殖有性生殖是指植物通过花粉和卵子的结合来进行繁殖的方式。
在有性生殖中，花粉从雄蕊传播到雌蕊的花柱上，与卵子结合形成种子，进而长成植株。
这是植物繁殖的主要方式，也是保证植物遗传多样性的重要途径。
2.2 无性生殖相对于有性生殖，无性生殖是指植物通过无需花粉结合的方式来进行繁殖。
在这种方式下，植物通过扦插、分株、块茎的横向伸长等方式，通过扩大自身的个体数量来进行繁殖。
无性生殖能够迅速繁殖大量植株，但由于缺乏遗传的多样性，也容易使得整个种群易受病虫害侵袭，缺陷不易适应环境的变化。
三、植物性别与人类活动植物性别的研究不仅仅在于了解植物自身的生殖特性，还与人类的活动密切相关，并带来了一定的经济影响。
植物的性别决定机制
09生科 孙磊
植物的性别
• • • • 雌雄异株 雌雄同株 两性花 其他决定因素及应用
雌雄异株
一．染色体类型
染色体类型∕性 别
♀
XX
♂
XY
植物种类
银杏、银白杨、 青刚柳、大麻、 芦笋等 草莓（Fragaria elatior）
XX-XY类型
ZW-ZZ类型
ZW ZZ
雌雄异株
雌雄异株
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
雌雄异株
雌雄同株
• 雌雄单性同株植物的 雌、雄花的形成是由 不同的基因控制的, 这 些基因被称为性别决 定基因, 性别决定基因 的数目在不同植物中 有所不同。下面以葫 芦科的喷瓜进行简单 介绍
雌雄同株
喷瓜的性别决定基因
aD a+ a
aD
a+ a
aDaD （ aDa+ 不可能） aDa+ aDa a+a+ a+a
两性花
花粉含两个精子，与卵子和极核分别 结合，受精卵和受精极核分别发育成 种子的胚和胚乳，所以二者由父本和 母本共同决定。其他的全都是母本决 定，都是母本组织。
其他决定因素及应用
一．环境控制 1、营养（氮肥及钾肥等） 2、日照 3、温度 二、药剂处理（各种激素） 不同植物中影响植物性别决定的激素种类 也不尽相同
二、X染色体∕常染色体(X∕A)
X/A X/A = = ＜ 0.5 ＞ 1.0
♂ ♀
还有些比较特殊，这里不做详细介绍
雌雄异株
• 研究表明, 雌、雄异株植物之所以采用 X 染 色体/常染色体的性别决定系统, 可能是这些 植物的抑制雌性发育和决定雄性的基因不 在 Y 染色体上, 而是分散在各个常染色体上 , 因此在正常雄性植物中, 雌蕊发育的抑制 取决于 X 染色体/ 常染色体组的比值, X 染 色体上决定雌性的基因与常染色体上决定 雄性的基因之间的平衡状态决定了植物的 性别。
植物的性别决定和有性生殖
花的组成：一朵花通常包括花柄、花托、花萼、花冠、雄蕊和雌蕊等部分。
花序的分类：根据花轴分枝与否，花序可以分为有限花序和无限花序两类。
传粉和受精过程
传粉：雄蕊的花粉传播到雌蕊的柱头上的过程
受精：花粉与卵细胞结合形成受精卵的过程
受精卵发育成胚，是新个体的起点
传粉和受精是植物有性生殖过程中的重要步骤
胚胎发育和种子的形成
汇报人：XX
XX,a click to unlimited possibilities
植物的性别决定和有性生殖
/目录
目录
02
植物的性别决定
01
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03
有性生殖过程
05
植物的繁衍与人类的关系
04
植物的繁殖方式
06
植物性别决定和有性生殖的应用前景
01
添加章节标题
02
植物的性别决定
受精作用：精子和卵细胞结合形成受精卵，标志着新生命的开始。
胚胎发育：受精卵经过细胞分裂和分化，形成各种组织和器官，最终发育成完整的胚胎。
种子形成：胚胎发育完成后，种子形成，通常包括种皮、胚乳和胚芽等部分。
萌发和生长：种子在适宜的条件下萌发，经过生长和发育，最终成为成熟的植物体。
有性生殖的意义
遗传多样性：有性生殖通过基因重组产生遗传变异，增加生物多样性。
扦插繁殖：将植物的枝条插入土壤中，促使其生根发芽，形成新的植株。
嫁接繁殖：将一种植物的枝条或芽接到另一种植物的根上，使两者愈合生长，形成新的植株。
有性繁殖方式
定义：通过配子结合形成合子，进一步发育成新个体
01
02
过程：花粉传播、受精、胚发育等阶段
特点：遗传信息重组，增加遗传多样性
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
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。
植物雌雄同体与异体间的遗传互作机制研究
植物雌雄同体与异体间的遗传互作机制研究植物是性别易变的生物，它们的生殖系统可以表现为雌、雄性或雌雄同体，我们常见的玉米、黑麦草、天竺葵等一些植物就是雌雄同体的。
植物的雌雄同体是指一个植物中同时具有雌蕊和雄蕊，而雌雄异体则指需要在不同株上才能分别具有雌性和雄性生殖器官的植物。
为了了解植物雌雄同体和异体的遗传互作机制，我们需要了解一些基础知识。
1. 性别的遗传方式在植物中，性别的遗传方式分为两种：一种是单因素控制，另一种是多因素控制。
其中单因素控制最为简单，一般指一个基因决定一个性别。
对于雌雄异体，控制性别的基因位于不同的染色体上。
另一种是多因素控制，一般称为数量性状遗传，它指的是多个基因相互作用，共同控制一个性状或性别。
对于雌雄同体植物，它们的性别是由多个基因决定的。
2. 雌雄同体和异体的遗传互作在植物中，雌雄同体和异体之间的遗传互作机制也十分重要。
种子植物的雌性和雄性生殖器官都包含在花中，花由花萼、花瓣、雄蕊和雌蕊构成。
而对于一些雌雄同体的植物，它们的染色体组中可能会存在这样一种情况：某一个体细胞包含着两套不完全相同的基因组，这被称为杂合体。
这种情况下，雌雄同体植物的花可能会出现异质子囊的情况，也就是花药中存在两种不同类型的花粉。
当授粉过程中，花粉与雌蕊结合时，雌蕊中的雌性配子体可以从中筛选掉异质花粉粒，这样有助于保持自交不育。
对于雄性不育的雌雄异体间杂交的情况，其中一方的不育性往往也是由基因所控制。
在某些植物上，不育雄性植株往往会产生雌性染色体。
这些雌性染色体具有一种“拒绝外来染色体”的特性，它们可以抑制异性染色体的拷贝。
当雄性不育植株与雌性染色体不同的植株杂交时，异性染色体可以通过渗透作用进入杂交后代的配子体中，并且在其孢子形成过程中被抑制。
3. 性别相关基因的研究为了更好地了解雌雄同体和异体的遗传机制，许多研究都把目光放在了性别相关基因的研究上。
在人类和动物中，性别相关基因的研究已经非常深入，而在植物中，随着技术的进步，越来越多的性别相关基因也被发现。
性别决定的分子机制及其在遗传改良中的应用
性别决定的分子机制及其在遗传改良中的应用在生物学中，性别决定机制是一种用于确定个体性别的分子机制。
在大多数动物和植物物种中，性别是由染色体上携带的一组基因来决定的。
因此，性别决定机制是生物体系最基本的发展规律之一。
这篇文章将重点探讨性别决定的分子机制及其在遗传改良中的应用。
性别决定的基础在哺乳动物中，性别是由X和Y染色体的组合决定的。
雌性有两个X染色体，而雄性有一个X和一个Y染色体。
在人类中，SRY基因位于Y染色体上，并控制胚胎生长过程中男性性腺器官的发育。
Y染色体上的SRY基因在控制男性生殖系统发展方面的作用至关重要。
然而，在其他动物物种中，性别决定机制可能会有所不同，例如在鱼类中，性别由环境因素、染色体、基因、同性激素以及胚胎发育过程中的其他因素决定。
性别决定的分子机制性别决定的分子机制是由一些关键基因调控的复杂过程。
在许多动物物种中，这些基因通过激素信号调节胚胎生长过程中的性腺发育和成熟。
在哺乳动物中，性腺发育起始于受控制的胚胎细胞的分化，这些细胞最终会形成睾丸或卵巢。
睾丸和卵巢的发育之间的主要区别在于胚胎发育过程中是否存在睾丸的发育信号（存在于Y染色体上）。
这些信号触发了睾丸发育，并促进了男性激素的产生，使睾丸和睾丸囊成熟。
相反，缺乏这些信号则导致卵巢的发育，并在雌性体系中启动了雌激素和孕激素的产生。
在许多动物物种中，雄性激素和女性激素起到了影响性别决定的重要作用。
这些激素在胚胎发育过程中由特定的基因激活，然后在生长过程中维持睾丸或卵巢的发育。
这些同性激素是使个体成为同性恋的关键影响因素。
性别决定对遗传改良的影响对于某些人类物种，遗传改良已成为预防和治疗遗传疾病的一种方法。
在这种情况下，分子机制和基因在很大程度上控制了生殖细胞和组织的发育和修复。
因此，性别决定机制的研究对于遗传改良和基因疗法的开发具有重要的意义。
例如，在早期的遗传改良方法中，通过过滤、分离或选择性培养生殖细胞来控制性别。
植物雌雄性别发育的分子机制研究进展分析
植物雌雄性别发育的分子机制研究进展分析作者：赵鹏宇来源：《南方农业·下旬》2014年第05期摘要性别是指伴随有性生殖的出现，而在生物界同种个体之间普遍出现的一种形态和生理上的差异现象，即指雌雄两性的区别。
植物的性别受到基因型、环境条件以及植物激素等影响。
而植物的性别发育有可以分为雌雄同株和雌雄异株2类。
由此，针对植物雌雄同株和雌雄异株的不同发育情况的性别决定分子机制，进行简要分析。
关键词植物；雌雄同株；雌雄异株；分子机制中图分类号：S-3 文献标志码：A 文章编号：1673-890X（2014）15-0-02植物性别的产生是植物在漫长的进化过程中，随着植物的形态、结构和机能适应自然环境变化和发展，特别是繁殖方式的演变而产生的。
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。
因此，植物的性别决定具有不稳定性和多样性的特点，彻底揭示其机制难度较大，目前已经成为基因组学、染色体组学、进化遗传学和发育遗传学的研究热点。
与有性生殖相联系的是生物雌雄性别的分化，包括两个阶段：性别决定和性别分化。
植物的性别决定由基因、环境和激素协同调控的动态过程，性别表型决定机制具有多样性。
1 植物雌雄异株的性别决定分子机制雌雄异株植物，是指在具有单性花的种子植物中，雌花和雄花分别生长在不同植株上。
被子植物中有959个属（占7%）有雌雄异株现象，大约有14620个物种（占6%），具有雌雄异株的性系统。
雌雄异株植物是性别决定机制及演化的重要研究材料，而通过现代分子生物学的相关技术，分离出性别决定的相关基因是揭示雌雄异株植物性别决定的关键问题之一。
虽然，近年来已经分离出很多性染色体的连锁基因，但还没有发现明确的证据，来证明这些是决定雌雄异株植物性别的关键因素。
近10年来，已经分离到的这些基因都存在于性染色体上，但是，对其功能分析发现这些基因并不是性别决定的关键基因，而是其性别决定控制系统中的成员之一。
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。
生物的性别决定与性别比例
生物的性别决定与性别比例性别是生物界中非常重要的概念，它对于种群的繁衍和演化具有重要影响。
生物的性别决定与性别比例是一个引人注目的研究领域，涉及到遗传学、生态学、进化生物学等多个学科。
一、性别决定机制大部分生物都存在性别分化，其性别决定机制根据物种的不同而异。
对于某些生物，如哺乳动物，性别由遗传物质决定。
在人类和其他哺乳动物中，男性具有XY染色体，而女性则具有XX染色体。
这意味着男性能够向下一代传递XY染色体，而女性只能传递X染色体。
另一些生物，如爬行动物和鱼类，则存在温度依赖性的性别决定机制。
在这些物种中，卵受到了不同的温度处理，会孵化出不同的性别。
这种现象极具适应性，使得这些动物能够根据环境条件来确定后代的性别比例。
此外，还有一些生物存在雌雄同体的性别决定机制，即同一生物个体可以同时具备雌性和雄性特征。
这种性别决定方式在植物中较为常见，如一些花卉植物。
二、性别比例的调控性别比例指的是在一个种群中雌性和雄性个体的相对数量。
性别比例的调控对于种群的繁衍和生态平衡至关重要。
在自然选择的作用下，性别比例通常会趋向平衡，以维持种群的稳定。
一般来说，在适宜的环境中，雌性个体数量略多于雄性个体，这是由于雌性个体在繁殖过程中具有更大的能量投入和生理风险。
然而，在一些特殊情况下，性别比例可能会发生偏离。
例如，在食肉动物中，由于雄性具有更强的竞争力和防卫能力，可能导致雄性个体数量较多。
相反，在某些昆虫中，由于雌性对后代的投资较多，可能导致雌性个体数量较多。
除了自然选择的影响外，一些外部因素也可能对性别比例产生影响。
环境因素，特别是温度，可以影响爬行动物和鱼类的性别比例。
研究人员发现，高温环境会导致雌性个体的比例增加，而低温环境则会导致雄性个体的比例增加。
这种现象在气候变化背景下具有重要的生态学意义。
三、性别决定与进化性别决定机制与物种进化密切相关。
性别的存在能够促进基因交流和基因多样性，提高物种的适应性和生存能力。
生物的性别决定机制
生物的性别决定机制在自然界中，生物的性别决定机制是一项非常复杂且多样化的过程。
不同物种表现出不同的性别决定机制，包括染色体性别决定、环境性别决定和基因性别决定等。
这些机制对于物种的繁殖和进化至关重要。
本文将重点探讨几种主要的生物性别决定机制。
一、染色体性别决定染色体性别决定是最常见的一种性别决定机制，广泛存在于很多生物中。
在人类中，男性拥有一个X染色体和一个Y染色体，而女性则拥有两个X染色体。
由于Y染色体上携带了决定性别的基因SRY，所以XY型个体发育为男性，而XX型个体则发育为女性。
除了人类，其他哺乳动物中的染色体性别决定也类似。
例如，雄性的小鼠和大多数哺乳动物都是XY型，而雌性则是XX型。
染色体性别决定机制在进化过程中具有相当的稳定性和保守性。
二、环境性别决定环境性别决定是指生物的性别是由环境条件决定的一种机制。
在某些爬行动物和鱼类中，环境的温度、光照和化学物质等因素都会影响个体的性别发育。
以爬行动物为例，温度性别决定机制被广泛研究。
在温度性别决定物种中，卵的孵化温度决定了后代的性别。
例如，在某些海龟物种中，较高的温度会导致雌性发育，而较低的温度则促使雄性发育。
这种环境性别决定机制使得这些物种对于气候变化和全球变暖变得非常敏感。
三、基因性别决定基因性别决定机制与染色体性别决定有些相似，但存在一些差异。
在一些鱼类、昆虫和植物中，存在着基因性别决定机制。
这些物种的性别是由特定的基因决定的，而不是染色体。
例如，在果蝇中，雄性是由基因Y决定的，而雌性则是由两个基因X决定的。
同样地，一些鱼类中也存在基因性别决定机制，雌雄鱼的基因组中具有不同的性别决定基因。
然而，需要指出的是，虽然这些性别决定机制在绝大多数情况下是准确和可靠的，但也存在一些异常情况。
例如，在染色体性别决定中，一些人出现了性染色体异常，导致性别不一致或性别难以确定。
在环境性别决定和基因性别决定中，因为环境和基因的互动复杂性，也可能出现性别发育的异常。
性别决定机制与遗传育种研究
性别决定机制与遗传育种研究性别决定机制是指生物体怎样决定生殖细胞的性别特征，进而决定后代的性别。
在生物学中，性别不同于生殖器官的性别。
例如，有些哺乳动物雄性具有雌性的乳腺和乳汁，而雌性具有雄性特征如角、鬃毛等。
这些特征与生殖器官无关，而仅仅依赖于性别决定机制。
性别决定机制包括染色体性别、环境性别、基因性别等多种因素。
遗传育种研究是指针对某一物种的基因、表型、环境等方面的研究，从而实现该物种的改良。
一、染色体性别决定机制染色体性别决定机制是指由性染色体所携带的基因决定生物的性别。
一般来说，动物有X和Y两种性染色体，植物有XX和XY或ZZ和ZW等不同的模式。
因为人类是哺乳动物，所以在人类中，性别染色体模式为XX和XY。
也就是说，人类女性拥有两个X染色体，而男性却有一个X染色体和一个Y染色体。
Y染色体上仅有非常少的基因，因此Y染色体在某种程度上相当于一个后缀，用来决定生物体的性别。
而X染色体则非常庞大，具有多个基因。
这些基因包括雌激素受体等，它们对生物体的发育和行为有着很大的影响。
例如，X染色体上的铁蛋白基因会对人类女性的生理期和妊娠等过程起到作用。
此外，X染色体上的光感受器基因决定了人类色觉的性状，而X染色体上的多项基因则影响人类的智力和性格等特征。
因此，性染色体不仅决定生物的性别，还决定了生物的多种表型。
二、环境性别环境性别是指外界环境决定生物的性别。
例如，海龟和鳄鱼等生物的性别是由温度决定的。
在海龟中，较低的温度会使卵孵化出更多的雄性，而高的温度则会产生更多的雌性。
类似地，在鳄鱼中，较高的温度会导致更多的雄性。
环境性别是一种常见的性别决定方式，但它仅在一些特定物种中出现。
在大多数物种中，性别是由遗传决定的。
三、基因性别决定机制在某些物种中，性别并不是由性染色体所决定的。
例如，果蝇中，性别是由在某一段染色体上的雌雄判定基因所决定的。
该基因有两种互补的等位基因，即决定雄性的Y基因和决定雌性的D基因。
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性别是生物长期进化的产物，是高等生物的重要进化标志。
在高等植物中，植株营养体本身很少表现出明显的雌、雄性别特征，但却具有专门的雌性或雄性生殖器官。
具两性花植物的同一朵花中同时具有雌蕊和雄蕊，很难决定其性别，因此高等植物的性别主要是对雌、雄异花同株植物(又称雌、雄单性同株植物)和雌、雄单性异株植物而言。
这些植物的雌、雄生殖过程分别在植株的不同部位或在不同植株个体上完成，雌、雄生殖器官的结构表现出了明显的差异。
细胞遗传学及分子遗传学的研究表明，高等植物的性别决定不仅受性别决定基因的影响，还与性染色体有关。
有些植物的性别还受体细胞所拥有的性染色体与常染色体组之间的比例的控制。
1 、雌、雄单性同株植物及其性别决定
雌、雄单性同株植物指在同一植物体上能够同时产生单性雌花和单性雄花的植物，例如玉米(Zeanays)，植株顶部着生雄花序(雄穗)，叶腋中着生雌花序(雌穗)。
这类植物中，虽然雌性生殖和雄性生殖过程分别在不同部位完成，但由于雌花雄花同时着生在同一植株上，其性别差异仅局限在花器官上，
仍属于雌雄同株植物。
对这类植物的性别决定机理的研究表明，虽然这类植物与具两性花的植物一样，表现雌雄同株，但其生殖器官的形成机制却截然不同:雌雄单性株植物的雌、雄花的形成是由不同的基因控制的，这些基因被称为性别决定基因，性别决定基因的数目在不同植物中有所不同。
有些植物的性别是由一对性别决定基因控制的，如葫芦科的喷瓜、黎科的菠菜，就是由单个基因位点上的三个等位基因决定雌株、雄株或两性株。
还有一些植物种类，其性别决定与多个基因位点有关，例如葫芦科中的一些植物即属此类。
黄瓜的性别就是由不连锁的多个基因位点调节的。
综上所述，雌、雄单性同株植物的性别决定是受特定的性别决定基因调控的，植株通过性别决定基因在发育水平上的表达，调控其性器官的发育过程，进而形成有功能的特定性器官结构。
性别决定基因在不同植物中存在状况和表达过程的不同导致雌、雄单性同株植物呈现性别多态性。
2 雌、雄单性异株植物的性别决定
雌、雄单性异株植物的雄花与雌花分别着生在不同的植株上，根据其花器官的不同植株有雌、雄之分。
细胞遗传学研究结果表明，大多数雌、雄异株植物具有性染色体，性染色体的不同组合及性染色体与常染色体间的相互作用决定着植物的性别。
⑴、性染色体决定性别
已有的研究资料表明，在大多数雌、雄异株植物中，通常雄性为异配性别(XY),雌性为同配性别(XX) ，即属XY型性别决定。
这种性别决定方式的植物中，多数植物具有形态学上不等的性染色体。
例如麦瓶草属(Silene L .)植物，具有大小与形态各异的性染色体，在白麦瓶草(Silene alba)中，二倍体植物的遗传组成为2n二(24,X Y)，异配性别(XY)为雄性，产生单性雄花，同配性别(XX)为雌性，产生单性雌花。
⑵、X染色休/常染色体比值决定性别
有些雌、雄异株植物虽然也有性染色体，但其性
别并不完全由性染色体决定，这些植物在进化过程中采用了X染色体/常染色体组比值决定性别的性别决定系统，X杂色体与常染色体之间的基因平衡决定着植物的性别，类似于果蝇的性别决定。
典型的例子有寥科及大麻科的植物种类，如酸模、萍草、大麻，啤酒花等。
葎草属的啤洒花(Humulus lupulus)是相当严格的雌、雄单性异株植物，2n=( 20,X Y)。
但有时雌性植株上形成不育雄花，究其原因发现这与植物体细胞内X染色体与常染色体组的比值有关。
当X染色体/常染色体组的值为0.5或更低时，植物个体表型为雄株;当比值为1.0或更高时，个体表型为雌株。
还有一些严格雌、雄异株的植物，因其体细胞中染色体较小、数目较多，很难区分出性染色体，因此对其性别机制还不太了解。
性别决定机制是人类控制生物性别的理论基础在农业生产和人们的生活中都具有重要的应用价值。
例如作物雄性不育系的选育和利用，与植物的性别形成密切相关;为获得银杏种子和果实，希望多种雌株，而利用银杏作行道树时，此雄株更美观;为提高亚麻纤维的品质，需要有更多的亚麻雄株等等。
因此，为
满足人类生产和生活的需要，从分子水平上深入研究性别决定机制，寻求控制植物性别的途径和方法，是十分必要的。
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。
(二)植物性别的基因决定
植物的性状由基因控制，性别这一性状也不例外。
性基因控制性别有以下几种类型。
1．单基因决定1943年，Rick和Hanna曾提出并证明，石刁柏的性别是由单基因控制的，雄性基因组合为M__，雌性基因组合为mm，M对m是显性。
2．双基因决定玉米和葡萄等植物的性别控制属于此类。
玉米的稳性等位基因bsbs可使植株只有雄穗，而成雄株；穗性等位基因tsts可使雄穗变成雌穗而结实，变成雌性植株。
玉米雌雄异株的一种新种群。
基因型bsbsTs__和基因型bsbststs(或Bs__tsts)一起可组成玉米雌雄异株的新种群。
基因型bsbststs和bsbsTsts的混合种群，后代中雌雄株能保持稳定的1∶1的比例。
3．复等位基因决定东方草莓和喷瓜等植物的性别是由3个等位
4．多基因决定黄瓜的性别是由多基因控制的。
如基因型acr acrG__决定雌雄同株，Acr—G__决定雌株，acr acrgg决定雄全同株，Acr—gg决定完全花株，Acr—aa 决定雄株，Tr决定雌雄全同株。
5．基因平衡决定番木瓜性别由f、F和Fh等基因平衡决定。
这些基因分别位于Hofemegr性染色体m1M1M1同源染色体上，位点Fh是F和f的重复(见表)。
M1M1、M1M2、M2M2为致死基因组合。
(三)植物的伴性遗传
具有伴性遗传特性的植物种类很少，仅见女娄菜属的植物，其雄株为XY，雌株为XX。
女娄菜的叶形有2种：阔叶和细叶。
控制叶形的等位基因B、b位于X 染色体已分化的部位上，而且带X b的花粉是致死的。