濒危连香树种群性比和雌雄株功能性状的差异

雌雄异株植物种群性比偏倚和性别间功能性状的差异可能对种群维持产生不利影响,目前的研究很少关注雌雄异株濒危植物的性别差异.本文调查了四川小寨子沟国家级自然保护区内天然连香树种群性比并比较其雌雄株之间的形态、光合能力、水分和养分利用效率差异.结果发现,连香树种群性比显著偏雌(F/M=1.97;x^2 =4.46,P=0.035),雌株的胸径、冠幅、最大光合速率、表观量子效率、最大羧化效率、比叶面积、叶氮含量及水分、氮和磷利用效率分别比雄株高44.50%、27.94%、20.11%、50%、21.14%、14.32%、14.86%、158.7%、19.74%和28.03%,而其气孔导度、胞间CO2浓度、蒸腾速率和光补偿点分别低20.83%、24.61%、56.11%和44.44%,表明该地连香树种群存在性别偏倚且性别间已呈现出性别二态性,这可能是其濒危的重要原因,建议在探讨其濒危机制中应该考虑性别的因素.     

宁夏贺兰山斑子麻黄种群的性比及雌雄空间格局

摘要：性比、空间分布格局及关联性对雌雄异株种群的繁殖、进化与发展具有重要影响。斑子麻黄是雌雄异株且狭域分布的国家二级保护植物,在维持贺兰山荒漠生态系统稳定性和多样性发挥着重要作用,但有关斑子麻黄种群性比的研究未见报道。本文分析了宁夏贺兰山四个不同海拔(S1、S2、S3、S4)斑子麻黄天然种群性比、空间分布格局及关联性。结果表明：（1）斑子麻黄性比与生长环境条件密切相关。4个种群都偏雄,生长环境严酷的S3、S4种群性别显著偏雄（p=0.02）;不同龄级分析显示由于环境的差异对斑子麻黄种群偏雄的选择发生不同的龄级,生境条件好的S1、S2种群在幼龄和成年阶段显著偏雌或有偏雌趋势,偏雄发生在老年阶段;而生长环境严酷的S3、S4种群偏雄发生在幼龄阶段,成年和老年阶段有偏雄的趋势。（2）雌雄种群的关联性会决定种群的发展。S1、S3、S4雌雄空间关联性表现为“正关联→不关联”,雌雄的相互关联有利于繁殖,3个种群为稳定型;而S2种群在整个尺度上都表现为“无关联”,雌雄群体相互独立,各自发展,缺乏幼年、成年植株,为衰退种群。研究结果揭示了斑子麻黄雌雄群体的组成、结构及分布特征,为其保育提供了理论依据。     

模拟酸雨对银杏雌雄幼苗生长及生理特性的影响

本试验采用盆栽方法,研究了4种pH值(5.6、5.0、4.0、3.0)条件下的模拟酸雨对银杏雌、雄幼苗生长及叶片主要生理生化特性的影响。结果表明,随着模拟酸雨pH值的不断降低,银杏雌、雄幼苗地上部分可见伤害逐渐出现,其叶片相对含水量、光合色素含量和抗氧化酶活性逐渐降低,而丙二醛、可溶性蛋白质和游离脯氨酸含量逐渐升高。与pH值为5.6的对照相比,pH值5.0和4.0的模拟酸雨对上述测定值的影响并不明显,而在pH值3.0的模拟酸雨处理后,大部分测定值的变化幅度达到了显著水平。尽管在上述4种处理条件下银杏雌、雄幼苗地上部分所表现出的可见伤害并无明显差异,但从叶片相对含水量、比叶面积、抗氧化酶活性、光合色素含量和各种生化物质含量的测定值进行分析发现,银杏雄株内部生理生化过程受到的干扰要大于雌株。由此推测,高浓度的酸雨(pH=3.0)会影响银杏雌、雄幼苗的正常生长,其耐酸阈值应在pH值4.0~3.0间,且银杏雌株幼苗在耐酸性方面强于雄株。     

葎草性别相关SRAP分子标记的鉴定

葎草是一种研究雌雄异株植物性别分化分子机制的理想材料。本研究以葎草雌、雄基因池为模板,采用序列相关扩增多态性(SRAP)分子标记技术筛选与性别相关的分子标记,从256对引物组合中筛选出了50对可以稳定扩增出特异条带的引物组合,聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,50对引物组合共扩增出671条带,247条呈现多态性,多态率为36.81%。后以葎草5个雄性单株、5个雌性单株为材料,采用琼脂糖凝胶电泳对引物组合me15+em11,me14+em16,me13+em12和me7+em10扩增结果再次进行验证,结果表明尽管扩增条带有所不同,但是雌、雄性特异条带是比较稳定的。对本研究中获得性别相关特异条带进行克隆、测序及染色体定位,将会有助于研究葎草性染色体演化的分子机制。     

火炬树雌雄母株克隆生长差异及其光合荧光日变化

火炬树(Rhus typhina Linn.)是兼有雌雄异株和克隆生长特性的外来木本植物。分别探讨火炬树雌雄母株克隆繁殖扩散能力的特点,分析其光合荧光反应的差异。采用CIRAS-2光合仪和FMS-2便携调制式荧光仪,并结合样圆调查法,比较火炬树雌雄母株的克隆分株数量和形态生长指标、光合生理参数的日变化特征,揭示火炬树雌雄异株的资源利用效率和对午间强光缓冲保护能力的雌雄差异。研究结果表明:1)火炬树雄性母株的克隆分株形态生长指标及数量均超过了雌性母株,且雄性母株形成克隆分株的年龄早于雌性母株1a;2)火炬树雄性母株的光能、水分和CO2利用效率和净光合速率均高于雌性母株,此结果为雄性母株克隆生长奠定了较为充足的营养基础;3)在晴天自然光的条件下,火炬树雄性母株未出现光抑制,而雌性母株出现了光抑制现象,非光化学猝灭系数(qN)日变化特征显示雌性母株的热耗散程度较高。因此,火炬树雄性母株的克隆生长力强于雌性母株。     

被子植物雌雄异株性别决定与性别连锁标记

雌雄异株是雌雄性别分离的一种性系统,在被子植物中广泛分布。一般认为雌雄异株的性别决定受遗传、环境和激素三者的影响和调控。随着第二代测序技术和分子标记技术的发展,对于被子植物雌雄异株性别决定的研究已深入到基因水平。现从性别决定机制及性别连锁的分子标记对被子植物雌雄异株的研究进行总结,并对未来的研究方向进行了展望,以期为深入研究雌雄异株的遗传机制及系统发生奠定基础。     

雌雄异株植物性别决定相关功能基因研究进展

雌雄异株植物是植物性别决定机制及演化的重要研究材料,通过分子生物学技术分离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.近10年来已经分离到了多个性染色体连锁的基因DD44X/Y、SlX/Y3、SlX/Y4、MROS3、SLZPT2-1、SLZPT4-1.尽管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,而是性别决定控制系统中的成员之一.另外MADS-box基因也和性别特征器官的建成有关.本文对这些基因的结构及在性别决定中的功能研究进行综述和分析,并对可能的新的研究方向进行评价.     

不同林龄阔叶红松林林下簇毛槭的性比格局及雌雄个体的空间分布

为探讨不同发育阶段林分下的雌雄异株植物与性别相关的性比格局和空间分布, 以5.2 ha的中龄林和1.0 ha的老龄林固定监测样地内簇毛槭(Acer barbinerve)雌、雄植株的定位观测数据为基础, 对比分析了长白山不同林龄的阔叶红松林中的已花簇毛槭的性比格局、空间分布及其与环境因子间的关系。研究结果表明: 中龄林和老龄林中雌树的胸径均显著大于雄树, 总体上性比极显著偏离1:1。随着树木的生长, 性比由偏雄性转变为不再偏离1:1, 这可能是因为雄树始花胸径较小所致。O-ring单变量点格局分析显示中龄林样地中的雌树和雄树符合异质性泊松分布, 老龄林样地中的雌树和雄树均完全随机分布。O-ring双变量点格局分析显示, 在随机标签假设下, 中龄林中的雌树和雄树在1-4 m尺度上空间负相关, 在4-100 m尺度上空间独立, 老龄林中的雌树和雄树在所有尺度上空间独立。簇毛槭在中龄林和老龄林中不同的空间分布格局说明中龄林中簇毛槭分布的斑块性相对明显, 随着林分的发育, 郁闭度较高的老龄林样地中环境异质性降低, 环境因子对簇毛槭分布的影响减弱。典范冗余分析(redundancy analysis, RDA)表明在中龄林中, 林分密度只能解释3.73%的雌树分布的变异, 与雄树分布的相关性不显著, 叶面积指数和非生物因子对雌树和雄树的影响均较弱; 老龄林中簇毛槭的分布与生物因子和非生物因子的相关性均不显著。     

DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的应用

雌雄异株植物中不同性别的植株所产生的经济效应和生态效应存在一定的差异,在生产实践中,选取适宜性别的植株进行栽培有助于提高效率,避免不必要的浪费。然而,性别鉴定的常用方法大多是根据表型、代谢产物含量及活性等方面的差异,在成株阶段进行的,鉴定结果的可靠性和准确性都有一定的局限。近几年,DNA分子标记技术应用于雌雄异株植物的性别鉴定研究中,获得了快速准确的鉴定结果。在比较常用性别鉴定方法的基础上,主要就常用DNA分子标记在雌雄异株植物性别鉴定中的研究进展做一概述并对该领域的研究提出展望。     

雌雄异株植物性别鉴定的研究进展

雌雄异株植物为研究植物的性别决定和进化提供了一个模式体系,由于不同性别的植物具有不同的经济价值,所以其性别鉴定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。从外部形态、生理生化指标、染色体组型、同工酶、特异蛋白质分子、分子标记等方面,对近15年来国内外有关雌雄异株植物性别鉴定研究的进展作了总结,并对各种鉴定方法的优缺点进行了评价,同时对其研究发展趋势作了展望。