Ecology. Food fight drives evolution

On page 441 of this issue, evolutionary biologists showcase the purple-throated carib hummingbird as a rare example of food supply--in this case, flower shape--spurring the evolution of a sexual dimorphism, or a feature that differs between males and females. On St. Lucia, an island in the West Indies, female caribs sport bills a third longer and twice as curved as those of their male counterparts--one of the most extreme bill differences between the sexes in any hummingbird species. In the paper, the researchers link these "whoppingly dimorphic bills" to the specific flowers the male and female caribs frequent.     

Evidence for ecological causation of sexual dimorphism in a hummingbird

Unambiguous examples of ecological causes of animal sexual dimorphism are rare. Here we present evidence for ecological causation of sexual dimorphism in the bill morphology of a hummingbird, the purple-throated carib. This hummingbird is the sole pollinator of two Heliconia species whose flowers correspond to the bills of either males or females. Each sex feeds most quickly at the flower species approximating its bill dimensions, which supports the hypothesis that floral specialization has driven the evolution of bill dimorphism. Further evidence for ecological causation of sexual dimorphism was provided by a geographic replacement of one Heliconia species by the other and the subsequent development of a floral dimorphism, with one floral morph matching the bills of males and the other of females.     

高山红景天不同性别植株花器形态的比较

[目的]进一步了解栽培高山红景天花器的形态结构。[方法]对高山红景天不同性别植株的花器结构进行较为详细的比较研究。[结果]结果表明,高山红景天是多型的性别类型,有雌株、雄株、雌雄同株。雌雄同株是雄花、两性花同株类型,即一个植株的不同茎上着生雄花和两性花两种花序,两性花的花序中也有不同比例的雄花和两性花;高山红景天雌蕊心皮数目4为基本型,雄蕊花药数目8为基本型,两性花的雌蕊心皮和雄蕊花药数目都比单性花少的变异类型多。[结论]该研究为今后进一步进行高山红景天性别分化机理、性别利用、生殖生物学等方面的研究提供了可靠的理论依据。     

Study on the Relationship Between Sex Differentiation and Ethylene in Ramie

To explore the role of ethylene in sexual determination in ramie, the ethylene release rates in ramie stem apex of different sex, bud of the same node in female and hermaphrodite ramie in the second crop, and single inflorescence of different sex in hermaphrodite ramie were measured by gas chromatography. Effects of two ethylene inhibitors on sex expression in ramie were investigated. The ethylene release rate of stem apex was higher in the second crop or female ramie than that in the third crop or hermaphrodite ramie during growth. Although ethylene release rates between lower nodes and higher nodes were little different, it was lower in the middle nodes in hermaphrodite ramie. The ethylene release rates were higher in the higher nodes of female ramie at the second crop. At the third crop, the ethylene release rates were higher in lower nodes, lower in middle nodes and then highest in higher nodes in female ramie. However, an opposite ethylene release pattern was observed in hermaphrodite ramie. The ethylene release rate was higher in female flower than male flower and mixed inflorescence in hermaphrodite ramie. The male flower could be distinctly induced by AVG （aminooethoxyvinylglycine）. The node of the first male flower, percentage of female flowers and ratio of female flowers to male in ramie were evidently depressed by AVG in contrast to water. The percentage of mixed male and female flowers was also increased and the percentage of female flower decreased by spraying AgNO3. There was a close relationship between sexual differentiation and ethylene release rate in ramie. The female ramie could be induced by high ethylene release rate. The female flower could be inhibited by AVG and AgNO3. AVG at a concentration of 300 mg L^-1 was most effective.     

毛花猕猴桃(Actinidia eriantha Benth.)的染色体与花粉母细胞减数分裂的观察

毛花猕猴桃是雌雄异株植物,但雌株和雄株的花器结构,仍分别保留着雄性或雌性的退化器官。毛花猕猴桃的染色体数2n=58。无论雌花或雄花,花粉母细胞均能进行减数分裂。在第一次分裂的终变期或中期,有29个二价体。减数分裂的整个过程,染色体行为正常,但雌花的花粉最终则完全败育。花粉母细胞的减数分裂,是在雌雄花形态上分化之后才进行的,表明雌雄株花粉发育的差异,是由各个体的基因型所决定的。毛花猕猴桃各个植株的性别功能表现相当稳定,但性别的决定机制至今仍未搞清,深入研究其性别决定的机制,在学术上和育种实践上均有重要意义。     

青钱柳幼树花性别分化规律

连续多年观察青钱柳开花,分析了温度、光照、降水、树高、胸径和花龄对青钱柳幼树花性别分化的影响。结果表明,青钱柳的雌、雄花出现时间与花前积温有关,雄花始终比雌花早出现5-7 d,雌、雄花期能相遇;青钱柳幼树有雌花株、雄花株、雌雄花同株多种花性别类型,其中雌花株出现的概率与前一年的降水量和开花前6个月的光照存在显著的正相关关系,其他花性别类型个体与温度、光照和降水关系暂不明显;不同花性别类型植株胸径和树高均值大小为:两性花株>雌雄花同株>雌花株>雄花株>未开花株;青钱柳幼树花性别转变现象普遍,大部分青钱柳首次只开雌花,第2、3年开花时变成雌雄花同株类型,雄花株比例随花龄增长呈下降趋势,雌雄花同株比例增大;青钱柳开花后会出现不同程度的停开花现象。     

芦笋两性株调查与初步利用研究

目的解析芦笋(Asparagus officinallis L.)与天冬(A. cochinchinensis)性别分化的特征。方法利用石蜡切片结合镜检技术对芦笋品种紫色激情雌雄两性3种性别6个时期的花蕾;同属植物天冬雌、雄、两性株早、晚2个发育时期的花蕾以及芦笋两性花的花药进行形态发育解剖与观察。结果芦笋雌花在时期2 (1 mm≤长度<2 mm)雄蕊败育,雄花的时期3 (2 mm≤长度<3 mm)柱头停止发育,且两性花中成熟花粉呈育性状态;同时对天冬的解剖学结果显示：天冬雌花有明显败育雄蕊残留,雄花中有柱头退化痕迹,两性花的结构与芦笋两性花相似。结论从形态学上确定了芦笋性别分化的关键节点,雌花花蕾直径在1 mm之前的阶段是其性别决定关键时期,雄花花蕾直径小于2 mm的阶段为其性别决定的关键,天冬单性花形成过程与芦笋存在一致性。本研究为阐明天门冬属植物的性别决定机制奠定了基础,为芦笋与天冬全雄育种中优良材料的寻找提供了解剖证据支持。     

美国肥皂荚花性别分化的形态学与组织化学研究

美国肥皂荚为雌雄异株单性花,在其性别分化的早期均经历由两性花向单性花转变过程.该文以美国肥皂荚雌雄株上不同发育时期花蕾或花为试材,从实体解剖和组织细胞学角度对其性别分化过程进行了比较系统的研究.确定雌株上早期花蕾中的雄蕊是在花粉母细胞进行减数分裂时发生败育,该雄蕊花粉母细胞只进行核分裂而不进行胞质分裂并发育成具有四个核的原生质团后逐渐解体并伴随雄蕊败育.雄株上早期花蕾雌蕊是在胚珠大孢子母细胞发生时发育停滞,组织细胞逐渐退化、死亡,雌蕊萎缩、败育.该文同时应用组织化学染色方法,对正常及败育雄蕊的花药壁层及花药内细胞发育过程中多糖及蛋白质动态进行了观察,对其性别分化过程中雌、雄性器官选择性败育机制作了初步探讨.      

硝酸银对迷你桔瓜性别分化及坐果性的影响研究

[目的]探索利用硝酸银喷叶处理幼苗的方式解决迷你桔瓜春季栽培时存在雌花数较多且先于雄花开放的阶段性雌雄不配套问题,为生产上促进迷你桔瓜提早上市并增加产量提供理论依据。[方法]在迷你桔瓜幼苗生长的不同时期进行不同浓度的硝酸银喷叶处理,对各处理桔瓜性别分化情况和坐果性进行统计分析。[结果]利用硝酸银喷叶处理桔瓜幼苗可以促进雄花提早分化,增加雄花数量,使雌雄比降低;促进及早坐瓜,使第1坐果节位降低,提高单株坐果数;处理的最佳浓度为200 mg/L,处理的最佳时期为4叶1心期。[结论]硝酸银喷叶处理幼苗可以解决迷你桔瓜春季栽培时存在雌花数较多且先于雄花开放的问题,能促进迷你桔瓜提早上市并增加产量。     

不同播种期对黄瓜性型分化的影响

以强雌系黄瓜品种D0422和弱雌系黄瓜品种东农803为试验材料,设5个播种期,每次间隔15～16d。调查黄瓜主茎前20节内雌雄花数量及雌雄花比例。结果表明,播种期对强雌系黄瓜品种D0422的影响较大,雌花数量与雌雄花比例有相同的变化趋势,先上升再下降,雄花数量很少,在5个播种期中以4月5日雌花数量最多,雌雄花比例也最大。播种期对弱雌系黄瓜品种东农803的影响不大,并且此品种以雄花为主,雌花只占很少的比例。     

元江干热河谷麻疯树开花结实生物学特性

在野外定位观测麻疯树单花、单花序、单株花朵的开放动态,利用去雄、套袋、人工授粉对麻疯树结实生物学进行了观察与调查。结果表明:①麻疯树雄花单花期常2d,雌花单花期5~8d。每花序具有雌花0~17朵,雄花49~238朵。花序花期13~19d,常常第1、2天先开雄花,尽管雌花数目较少,但开放速率较快,集中在第3~5天开放。同一植株1a最多开4次花。②果实从授粉至果黄,大致需要50d,果实生长发育曲线呈S型,果实与种子的纵横径的增长速度可分3个时期:生长缓慢期,为授粉后0~15d;快速生长期,为授粉后15~27d;生长缓慢期,为授粉后27~48d。后期历时21d,果实纵横径增长缓慢,但种子质量增加较快,主要是种仁发育消耗营养较多。每果枝具果实1~17个,以1~8个居多,单果枝的果实发育进度与果实数量相关,果数越多,差异越大,反之越小。     

黄瓜雌性系的育种利用

以英国温室黄瓜Saladqueen和Pandex为原始材料选育黄瓜雌性系 ,经 3代选择得到雄花节位率为 5 %的雌性系 ;GA3 和AgNO3 均有诱雄效果 ,从对黄瓜植株生长的影响考虑 ,以 30 0mg/kgAgNO3 为好 ;以从Saladqueen中选育的雌性系为母本、自交系CH为父本配制的杂种一代“山农 1号”具有强雌性、早熟性和高产性。     

滇蛙的性异形与食性

对1998年5月至2003年10月所采的滇蛙解剖563只(♀235,♂223)分析食性,测量体长>40 mm的成体73只(♀41,♂32)作性异形研究.结果表明:滇蛙以动物性食物为主,两性的食性无显著性差异,食性不是影响两性异形分化的原因.雌性滇蛙成年个体体长明显大于雄性,属雌体大于雄体的类型.滇蛙雌雄个体的鼓膜直径与手长存在显著差异.两性异形主要系性选择压力的结果.雌蛙增加体长可提高繁殖输出能力,又能增加负载雄蛙的能力.雄性滇蛙第一指基部具有发达的婚垫,表面具细密角质刺,以加大拥抱摩擦,增强拥抱能力,避免雌蛙逃脱.雄性滇蛙具声囊,发声宏亮,在求偶竞争中更有利于吸引雌蛙.     

壳聚糖对苦瓜植株生长发育的影响

以碧绿苦瓜为试验材料,在苦瓜苗期喷施100、150、200 mg/L浓度的壳聚糖,研究不同浓度壳聚糖对苦瓜生长发育的影响。结果表明:叶面喷洒壳聚糖溶液,能够促进苦瓜花芽分化,降低雌花节位,增加雌花数量,提早雌花开花时间,降低雄花分化的数量,提高雌雄比值;壳聚糖的这种促雌作用,以150 mg/L处理效果最佳,其次是200 mg/L处理。单株雌花数可提高75%,第一雌花着生节位降低3.8节,第一雌花开花时间提早11.2 d,单株雄花数降低2.4%,雌雄比可提高79.4%,化瓜率降低35.2%。苦瓜叶面喷洒壳聚糖溶液,能够改善苦瓜的营养品质,显著或极显著提高果实的可溶性糖、可溶性蛋白质和维生素C的含量,分别提高53.4%、40.1%、97.2%。叶面喷洒壳聚糖溶液,能够提高苦瓜的前期产量和总产量,对产量的促进作用以150 mg/L处理最显著,前期产量比对照增产46.7%。     

大乌圆龙眼开花特性观察

从单穗、单株和植株群体3个方面调查分析大乌圆龙眼雌雄花开花特性,结果表明,大乌圆龙眼雌雄花交替开放的顺序是雄-雌-雄,植株群体雌雄花开放相遇时间比单穗和单株长;雌花在开花后5~14d为落花高峰期,雄花在开花后8~18d、19~26d分别出现两个落花高峰。因此,生产上大乌圆龙眼园种植株数要在10株以上,以增加雌雄花花期相遇天数,促进授粉受精,实现丰产。     

油棕花序性别分化过程观察

【目的】了解油棕雌、雄花序的发育规律及在形态学和细胞组织学水平上的差异,为进一步研究油棕花序性别分化机理打下基础。【方法】取油棕不同发育时期的花序,测量其长度和质量,制作石蜡切片后利用体视显微镜观察其细胞组织学特点。【结果】油棕花序的整个发育过程可分为两个阶段:雌雄未显性期和雌雄显性期,且雌雄未显性期发育时间比雌雄显性期长得多,约占总时期的80%。雌雄未显性期与雌雄显性期间存在一个花序长度和质量呈指数式迅速增长的时期,即花序发育指数增长期(EGSI)。油棕花性别分化之初,花序开始迅速发育,进入EGSI。油棕雌、雄花序在发育过程中的不同之处表现为:雌花有一个两性期阶段,由一个有功能的雌花及两侧的伴随雄花组成,伴随雄花选择性败育,雌花成为单性花;而性别分化后,雄花不存在两性期阶段,直接进入单性期阶段。油棕雌、雄花序每个小穗轴上花原基分生组织数目明显不同,雄花花原基的数量远多于雌花花原基,具有数量级差别。【结论】油棕花序发育过程中存在EGSI。幼嫩雌、雄花序的花原基分生组织数目显著不同,根据花原基分生组织的数量可判断尚未从叶片基部露出的幼嫩花序性别。     

常见蜜源植物花卉开发利用研究进展

蜜源花卉是指供蜜蜂采集花蜜和花粉的花,其生物资源非常丰富。因其含有多种营养物质及生物活性物质,而具有药食两用性。目前我国对于蜜源花卉的开发利用并不广泛,以致多数蜜源花卉在农副产业中被当作废弃物,随着绿色科学的发展,人们逐渐意识到蜜源花卉具有广阔的开发价值。本文就常见的蜜源花卉研究进行综述,分析其主要成分、以及常用的分离纯化技术,旨在为蜜源花卉高效利用提供依据。     

赤霉素诱导黄瓜雌性系植株产生雄花效应的研究

用不同浓度的赤霉素(GA_3)处理黄瓜(Cucumis sativus L.)雌性系(Gynoecious type)植株,对黄瓜雌性系单株上产生雄花的平均数,雄花出现节位的高低,以及同株上雌花、雄花花期能否相遇分别作了统计分析。结果表明:1000ppm和1400ppm浓度的赤霉素处理黄瓜雌性系植株时,雄花出现的节位较低,并且单株上雌花雄花花期相遇程度高,而单株上出现雄花数目的多少受赤毒素浓度的影响不显著。     

苦瓜性别分化程序表达的研究（英文）

苦瓜的性别分化过程要先经过一个两性期,再分别向雄性或雌性的方向发育. 对两性期和雄,雌花早期发育的3个典型时期的花蕾进行毛细管电泳分析,结果表明,一种分子量为11 kD的蛋白质在雌花发育的3个时期都存在,并且含量变化很小,很可能是雌花程序表达中的一种"关键蛋白";类似地,一种分子量为30 kD的蛋白质很可能是雄花程序表达中的一种"关键蛋白".此外,蛋白质合成抑制剂亚胺环己酮抑制离体两性花的体外性别分化,而核酸合成抑制剂3-脱氧腺苷则不影响两性花的体外性别分化.     

盐水保存对板栗花挥发性香气成分的影响

板栗花是板栗的雄性花序,香味柔和,含有多种芳香性成分,但由于板栗的雌雄花比例悬殊,大部分雄花被废 弃。为了实现对板栗花的深度开发利用,以河北迁西4 个品种(早丰、燕龙、紫珀和燕魁)的板栗雄花为原料,采用 同时蒸馏萃取-气质联用法(SDE-GC/ MS)提取了鲜花以及用盐水保存6 个月的板栗花中的挥发油,并对其香气成 分进行定性分析。结果表明,鲜板栗花挥发油中含有35 种挥发性成分,盐水保存的板栗花挥发油中含有20 种挥 发性成分,但是两者中主要挥发性香气物质均为-甲基苯甲醇丙酸酯、壬醛、苯乙酮、芳樟醇,其相对百分含量相差 较小,表明盐水保存对板栗花挥发性香气成分影响较小。