被子植物性别分化的研究进展（英文）

被子植物的性别分化对遗传多样性、子代和环境适应有着巨大的贡献。在自然界中广泛存在单性花物种,单性花形成是避免自交、促进异交、保持遗传多样性和避免雌雄功能干扰的重要途径。单性花物种分布于不同的进化分支上表明被子植物性别分化可能存在性别多样性的进化途径和复杂的调控网络机制。因此,性别分化机制研究具有重要的理论意义和实际应用价值。性别分化和表达研究涉及形态学、生物化学、细胞学和分子遗传学等研究领域,在查阅近年来国内外文献的基础上,本文主要从4个方面对性别分化相关研究进行系统总结:1)单性花形成源于两性花祖先,主要是通过两性花中性器官缺失或者退化2条系统进化途径形成。从花着生部位和结构来看,单性花分为雌雄异花同株和雌雄异花异株,而且单性花的外部形态结构具有多样性;以花发育过程中划分的发育阶段来看,单性花的表型特征形成于4个发育阶段,即阶段0(性器官原基出现之前)、阶段1(性器官原基发育早期)、阶段2(减数分裂之前)和阶段3(减数分裂之后),而且已有处于发育阶段0、1和3物种的性别调控机制被发现和证实。2)赤霉素、生长素和乙烯等六大类植物激素在性别分化调控过程扮演着重要的角色,赤霉素主要具有促进雄蕊发育,而生长素、细胞分裂素和乙烯主要是促进心皮的生长,同时,已有相关激素的调控机制被阐明,如乙烯合成途径调控性别分化。3)了解不同类型单性花性器官缺失或者败育的遗传分子基础,整合已经鉴定的各物种中与性别相关或者性别决定基因,阐述DNA甲基化和小分子RNA等表观遗传调控性别形成的机制以及XY系统、X[DK]∶A系统和ZW染色体系统调控性别分化的模式。4)环境因素如温度、光照以及矿质营养等对植物性别分化的影响。本文旨在对于现有基于性别分化的相关研究进行总结,对单性花发育的不同调控机制进行回顾和梳理,了解性别分化的最新研究现状和成果,促进对性别表达途径及其系统发育进化的理解,为性别分化的调控机制提供理论基础和依据,也为进一步探索植物性别分化新思路提供参考。     

植物性别决定机制研究进展

与动物相比，植物性别决定系统十分复杂，既存在雌雄同株及雌雄异株，也存在多种中间过渡类型。由于不同性别植物的经济价值不同，所以其性别决定机制的研究不仅具有重要的理论意义，而且具有极为重要的实践价值。大多数植物为雌雄同株，只有约4％的植物为雌雄异株，雌雄异株植物是开展植物性别研究的重要材料。近年来，植物性别决定机制研究取得了较大进展。笔者以多种模式植物为基础，介绍了植物性别的多态性及雌雄异株植物的性染色体进化假说，并以杨柳科植物为例，简要回顾了定位林木性别决定位点的研究进展。     

利用植物的药效反应鉴别千年桐的雌雄性

高等植物性别类型,有雌雄异株,雌雄异花和雌雄同花。研究植物性别分化的特点及其控制途径,无论在理论上和生产实践中都有很大的意义,特别是对于采果的雌雄异株植物,生育期又长的,进行早期鉴定更为重要,如木本植物中的千年桐、银杏、杜仲等。为此本文试图采用最简易的方法,对千年桐的性别进行鉴定,以此来探讨千年桐性别的分化。     

复叶槭不同栽培群体性别分化与种实性状的研究

以长春市街路绿化树种复叶槭为调查对象,研究不同栽培群体的性别分化和有关种实性状,结果表明:在几乎相同的栽培环境中,不同群体雌雄株性别分化比例差异显著,雄株多于或显著多于雌株;株间种实的大小与翅果开张角度等形态性状存在差异或明显差异;株间的种子饱满度变动在33.8%～84 1%之间,差异极显著;株间种子的千粒重变化范围在...     

神秘莫测的植物世界

在五光十色的植物世界里,有许多神秘莫测的自然现象,有些植物不但有听觉、嗅觉和触觉,而且还富有情感和表现音乐的才能。植物性变之谜在美国缅因州和佛罗里达州的森林里,生长着一种叫做印度天南星的植物,它四季常绿,在长达15年～20年的生长期中,总是不断地改变着自己的性别,从雌性变为雄性,又从雄性变雌性。大多数植物都是雌雄同株的,在一株植物体上既有雌花又有雄花,或者一朵花中同时有雌雄器官,而印度天南星却不断改变性别。早在20世纪20年代,植物学家就发现了印度天南星的性变现象,可是长期以来,人们猜不透其中的奥妙。据美国一些植物学…     

植物性别分化研究进展

综述了植物性别分化分子水平上 3个层次的研究进展 ,包括 :分化程序 ,即特定大分子标记物主要是特异蛋白质和同工酶的分析 ;诱导信号 ,即激素和多胺二者的代谢及诱导作用 ;性决定基因的鉴定与表达。     

中国林蛙性别控制的初步研究

在林蛙胚胎发育的适当时期。用化学、物理和激素等因子控制林蛙性别分化。增加雌蛙的发生率。提高林蛙养殖业的经济效益。     

钝叶柃花器官性别分化的形态学研究

【目的】柃木属植物为热带和亚热带常绿阔叶林灌木层优势种,传统认为是严格的雌雄异株,但在重庆缙云山钝叶柃却存在性别变异现象,即除了典型的雌株、雄株还有两性变异株。通过对不同分化时期的花芽进行形态和结构观察,比较两性变异花芽与典型的雌花芽、雄花芽分化过程的异同,旨在掌握钝叶柃不同性别花芽分化的整体进程及各分化时期的形态特征,明确花芽性别分化的关键时期,进而为探讨性别分化的相关机理提供重要的形态学证据。【方法】以钝叶柃典型的雌株、雄株、两性变异株的花芽为试验材料,采用常规石蜡切片法对花芽分化过程中的外部形态变化和组织结构进行观察分析。【结果】1)钝叶柃1～4个花芽着生于当年生新枝及2年生枝叶腋处; 2)花芽分化始于8月上旬,12月中下旬基本完成,历时120天左右,之后花芽处于休眠状态,次年2—3月进入始花期,两性变异花花芽分化时间晚于雄花芽、雌花芽; 3)花芽分化大致可以划分为5个时期,即苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期、雌雄蕊分化期、雌雄蕊成熟期; 4)在花芽发育过程中,两性变异花芽和雄花芽的雌雄蕊原基同时出现,雄花中雄蕊原基正常发育而雌蕊原基停止发育,两性变异花中雌雄蕊原基皆正常发育;雌花中只见雌蕊原基,未见雄蕊原基。5)在雌雄蕊分化期,两性变异花中,雌蕊原基发育速度略快于雄蕊原基,雌蕊发育与雌花一致,中央心皮原基基部愈合膨大,中部凹陷形成子房室,顶端愈合向上延伸形成花柱;雄蕊发育与雄花一致,雄蕊原基上端膨大形成花药,下端形成短的花丝。在雌雄蕊成熟期各花器官继续生长,发育日趋成熟。6) 3种不同性别花芽长宽比在分化的整个过程中均呈先上升后下降的趋势,雄花芽在萼片分化期长宽比值达到峰值,而雌花芽、两性变异花芽均在雌雄蕊分化期达到峰值。花芽外部形态特征(形状、色泽)在5个分化时期的动态变化依次为圆锥形(绿色)→椭圆形或近圆形(绿色褪尽,深紫红色)→圆胖(深紫红色)→圆形,雄花芽顶端圆钝,雌花芽、两性变异花芽顶端渐尖(紫红色逐渐褪去,绿色加深)→椭圆形(紫红色完全褪尽,由嫩绿色逐渐变成黄绿色或棕绿色)。【结论】钝叶柃3种不同性别花芽在苞片分化期、萼片分化期、花瓣分化期花芽形态和内部组织结构保持一致,而在雌雄蕊分化期出现较大差异,两性变异花芽与雄花芽的分化较为相似,均出现雌蕊、雄蕊原基,明确性别分化的关键期为雌雄蕊分化期,随着分化时期不断推进,花芽外部形态也发生相应的变化。     

千年桐不同性别生化差异的初步研究

植物性别问题的研究,一直是人们所关注的问题,它不仅在理论上,而且在生产实践上均具有重要的意义。因为不同性别的植株,具有不同的经济价值,特别是雌、雄异株的植物。尤其是经济林木,需要生长几年后才进入开花期。所以在树木幼年期进行性别鉴定,一直成为人们所期望的目标。特别是经济林木性别的早期鉴定的研究越来越显得迫切和重要。     

银杏性别分化阶段的早期鉴定及其激素调控

通过对银杏植株不同生长发育阶段同工酶检测，确定银杏植株在９０ｄ苗龄期已经开始性别分化，在此基础上，对９０ｄ生之前的银杏植株进行激素处理，发现激素处理可以改变银杏的性比，其中，赤霉素具有诱雄作用，乙烯利具有诱雌作用。     

Sex determination and sexual organ differentiation in flowering plants

The research in the genetics of sex determination and the differentiation of reproductive organs in flowering plants has long been a topic in recent years. Understanding the genetic and molecular mechanisms that control sex determination in flowering plants relies on detailed studies of the differentiation of sexual organs. Current theories about sex chromosomes have illuminated the mechanisms of plant sex determination. In addition, recent progress in cloning floral homeotic genes which regulate the identity of the floral organs has generated molecular markers to compare the developmental programs of male, female and hermaphrodite flowers in several species. In this review, the authors focus attention on these recent findings and provide a brief overview of the genetics of plant sex determination and the mechanism of sex determination gene expression and gene programs.     

Osmoregulation mechanism of drought stress and genetic engineering strategies for improving drought resistance in plants

Drought, one of the main adverse environmental factors, obviously affected plant growth and development. Many adaptive strategies have been developed in plants for coping with drought or water stress, among which osmoregulation is one of the important factors of plant drought tolerance. Many substances play important roles in plant osmoregulation for drought resistance, including proline, glycine betaine, Lea proteins and soluble sugars such as levan, trehalose, sucrose, etc. The osmoregulation mechanism and the genetic engineering of plant drought-tolerance are reviewed in this paper.     

经济植物的抗寒性研究进展

综述了植物抗寒研究的新进展。植物在低温下的抗寒生长过程中，其形态结构及其超显微结构发生变化．膜脂的成分及蛋白质数量和种类也发生改变；植物的抗寒生理生化的变化是通过低温改变基因表达而引发的，在抗寒中起作用的基因已经识别出来，并且已经了解这些基因的作用方式．ABA和PP333等外源激素和钙离子能诱导植物体内的ABA水平提高，从而增强植物的抗寒能力。但诱导机理仍待研究。     

Maturation and related aspects in clonal forestry—Part I: concepts,regulation and consequences of phase change

Progression from the juvenile to mature phase in woody plants is accompanied by changes in characteristics as diverse as adventitious rooting capacity, leaf morphology, canopy architecture, wood anatomy and reproductive development. Many concepts of phase change, the intensity and duration of changes that occur during the phase transition, and the practical consequences of plant maturation for growth and development, are poorly understood. Little is known about the physiological and environmental control of maturation in woody plants compared with herbaceous plants, and reliable markers of phase state have only been developed for a few species, mainly conifers. Understanding the mechanisms and forms of phase change is a prerequisite for achieving maturation or rejuvenation for applications such as seed production or clonal propagation. This review describes concepts, terminology and consequences of phase change, combining theoretical and practical aspects of tree maturation that relate to clonal forestry.     

植物抗逆性相关转录因子的研究进展

植物在自身的生活周期中往往面临着各种胁迫,在胁迫环境下,植物中特定的转录因子与抗逆基因上游的顺式作用元件结合,从而特异性地调控该基因在植物体内的表达,提高植物对环境胁迫的适应能力。因此,转录因子已成为近年来植物抗逆基因工程的研究热点。本文主要综述了植物抗逆相关转录因子的结构、调控机制、功能特性以及在植物抗病基因工程方面的研究成果,并展望了其应用前景。     

低温胁迫下植物生理反应机理研究进展

温度作为一个重要的环境因子, 对植物生长发育起着重要作用。低温对植物造成的伤害影响着植物栽培、作物生产、花卉开花和果树结实等一系列活动, 迄今为止人们还没有找到根本解决方法。文中综述了近几年来国内外关于植物抗寒性与形态结构、膜系统、保护性酶系统、渗透调节物质、基因等因素关系的研究进展, 分析认为, 与抗寒性相关的各个因素最深入层次都涉及基因组序列排列、信号传导、基因表达。今后加强结合分子层面、代谢组学和栽培措施改善植物抗寒途径等方面的研究, 可为植物抗寒机理探索提供深层次基础理论参考。     

全球气候变化对园林植物的影响

气候变化所引起的温度、降水和CO2变化影响着园林植物的物候和生物多样性.在气候变化的背景下,园林植物可以通过增强碳汇功能,改善植物配置等缓减气候变化.气候变化下园林植物未来的研究热点为：不同园林类型对气候变化的响应,入侵物种物候学的研究,极端气候对园林植物物候的影响,不同地域影响园林植物的主导因子,多种环境因子交互作用对园林植物的影响机理.     

植物DNA甲基化研究进展

植物经常暴露在各种生物和非生物的胁迫之下,这些胁迫会影响植物的生长发育和繁殖并最终导致植物死亡。为了抵御不利的环境条件,植物已经进化出复杂而精细的网络来感知胁迫并激活防御系统。为此,植物激活许多信号转导通路,这些信号转导通路可以改变一些胁迫响应基因的表达,从而引起植物形态、生理和生化的改变以适应逆境。DNA胞嘧啶甲基化是高等真核生物的主要表观遗传机制之一,在维持基因组稳定性和调节基因表达方面起着关键作用。表观遗传变异比遗传变异更为灵活。一旦环境条件发生变化,为了适应新的环境植物都会发生表观遗传的改变。许多研究表明DNA甲基化参与植物的发育和应激反应。基于相关研究对DNA甲基化进行了综述,对植物逆境胁迫有重要意义。     

三种冷季型草坪草愈伤组织再生体系的建立

对9个不同品种冷季型草坪草进行了愈伤组织诱导及植株再生实验,结果表明:选用CC或NB培养基都能使其愈伤组织出愈率与植株再生率得以提高;2,4-D诱导浓度(2 mg/L)均高于水稻等其它禾本科植物;在分化过程中,6-BA的浓度以2 mg/L为最佳.