植物雌雄株性别鉴定研究方法的评价

综述了近50年来国内外关于植物雌雄株性别鉴定各种常用方法的研究新进展,并就各种方法的优缺点加以讨论,同时提出建议。     

杜仲雌雄株树皮和叶片中氨基酸及其含量的研究

杜仲（ＥｕｃｏｍｍｉａｕｌｍｏｉｄｅｓＯｌｉｖ）是我国特有的雌雄异株植物,具有极高的药用价值、工业价值和观赏价值。主要依靠种子繁殖。为了有计划地进行定性栽培,就需要对幼龄植株进行早期性别鉴定。许多生理指标都可能作为性别鉴定的依据。通过对杜仲中氨基酸含量和组成的分析表明,不同性别植株树皮和叶片中均含有被分析的１７种氨基酸,其中胱氨酸和蛋氨酸在雌雄株间差异明显,雄株树皮和叶片中胱氨酸的含量分别高出雌株７６．９８％和４５．０４％;树皮和叶片中蛋氨酸含量雌株分别高出雄株２０．５０％和１８．７７％。这是否反映了杜仲雌雄的性别差异,值得探讨。必需氨基酸总量在树皮和叶片中均表现为雌株高于雄株,且叶片中必需氨基酸总量高于树皮中的含量。     

三倍体罗汉果及其亲本的同工酶比较研究

为了加快三倍体罗汉果育种的进程和效率,进一步提高其亲本选择性,该文对F1代3x罗汉果与其4x和2x亲本的过氧化物酶(POD)同工酶和酯酶(EST)同工酶进行了比较。结果表明:F1代3x罗汉果与其4x和2x亲本的POD和EST同工酶均有一定差异,3x和4x的POD和EST同工酶不同迁移率的平均酶带数目较2x多,酶带活性也较强;4x的POD同工酶数目较3x的多,但EST同工酶两者差异较小;F1代3x罗汉果的同工酶均出现了与其4x和2x亲本不同的新酶带,预示着其可能具有的杂种优势;聚类分析结果显示,F1代3x罗汉果与其4x母本的遗传距离更近,并且当4x母本间亲缘遗传关系较近时,其F1代3x在亲缘遗传上也相聚较近,说明F1代3x在亲缘遗传上更倾向于其4x母本。由于三倍体罗汉果育种亲本间存在杂种优势,且更倾向于其母本遗传,因此通过该研究可以初步总结出三倍体罗汉果及其父本、母本的遗传规律,并提出罗汉果三倍体良种选育的建议,即在3x罗汉果育种时需要更加关注4x母本的优良性状表现,并以亲本的遗传背景为基础,选择遗传差异较为显著的父本和母本。     

AFLP用于构建罗汉果DNA指纹图谱及其幼苗雌雄鉴别

对罗汉果(Siraita grosvenorii(Swingle)C．Jeffrey ex Lu et Z．Y．Zhang)的几个品种进行AFLP标记分析,从中筛选出2个引物组合,其中一个能够用于构建不同品种的指纹图谱,另一个可以结合数量性状分析成功地鉴别罗汉果幼苗的雌雄。建立了一种可用于罗汉果幼苗雌雄鉴别的方法,并可为品种的鉴别提供依据。     

黄连木雌、雄株内源植物激素和POD同工酶的比较

为揭示黄连木（Pistacia chinensis Bunge）不同性别植株的生理差异,以雌株和雄株叶片为试材,对叶片赤霉素（GA3）、脱落酸（ABA）、吲哚-3-乙酸（IAA）、亚精胺（Spd）、精胺（Spm）和腐胺（Put）含量变化及过氧化物酶同工酶进行了测定。结果表明,黄连木雌、雄株叶片GA3含量在6至9月均达到极显著差异,含量均在10月8日达到最大值,分别为100.9μg/g FW和92.9μg/g FW;雄株叶片ABA含量均高于雌株,雌、雄株叶片ABA含量在5月21日和7月8日达到极显著差异,5月21日均为最小值,含量分别为222.0 ng/g FW和340.1 ng/g FW;雄株叶片IAA含量均高于雌株,雌、雄植株叶片中IAA含量在8月8日达到极显著差异,9月8日达到最大值,分别为984.8 ng/g FW和1000.6 ng/g FW;雌株GA3/ABA的比值在7月至9月极显著高于雄株,9月8日差异值最大,为42.8;雌、雄株叶片IAA/ABA在5月21日差异值最大,为0.54;雌、雄株叶片Spd含量存在显著或极显著差异,均在7月8日达到最大值,分别为47.9μg/g FW和42.8μg/g FW;雄株叶片Spm含量均大于雌株,雌、雄株叶片Spm含量在10月8日达到极显著差异,均在7月8日出现最大值,分别为24.3μg/g FW和34.5μg/g FW;雄株叶片Put含量在各个时期均低于雌株,雌、雄株叶片Put含量除5月21日外,存在显著或极显著差异,在9月8日均达到最大值,分别为156.0μg/g FW和135.1μg/g FW。雌、雄株叶片、叶柄过氧化物酶同工酶有显著差异,雌株叶片过氧化物酶同工酶有5条带,分别为POD-1、POD-2、POD-3、POD-4、POD-5;雄株叶片只有4条带,分别为POD-2、POD-3、POD-4、POD-5;雌株叶柄内的过氧化物酶同工酶有4条带,分别为POD-1’、POD-3’、POD-4’、POD-5’,雄株叶柄内的过氧化物酶同工酶有3条带,分别为POD-2’、POD-4’、POD-5’。POD-1为雌株叶片特有条带,POD-1’、POD-3’为雌株叶柄特有条带,POD-2’为雄株叶柄特有条带。通过试验得出,黄连木叶片中ABA、IAA、Spd、Spm和Put含量与性别有关,叶片和叶柄的POD同工酶条带也是鉴别黄连木性别的有效指标。     

雌雄连锁基因的性别遗传

一、性别决定的研究概况美国遗传学家摩尔根在性别决定中指出,性染色体在生物界中比较普遍的类型有两种:XY型和ZW型.据此得出的结论是,出生的后代雌雄比值相等,但实际情况并非如此.例如有人做鳄类和人类胎儿的性别调查,均不符合1∶1规律.1976年研究哺乳类性别决定的美国免疫学家瓦赫特尔的H-Y抗原决定性别     

广西野生毛葡萄雌雄株花粉形态学研究

通过电镜扫描,对原产于广西石山地区的野生毛葡萄雌、雄株花粉形态进行比较研究。结果表明,野生毛葡萄花粉粒为小型花粉粒,雌、雄株花粉粒形状及纹饰、萌发孔特征均有较大差异:雄株花粉粒萌发孔为三孔沟类型,长球形,花粉粒P/E=1.20(P极轴值,E赤道轴值);雌株花粉粒无萌发孔,近球形,花粉粒P/E=1.12。     

华中五味子雌雄株花期叶片中内源激素的比较

对华中五味子雌雄株花期叶片中4种内源激素含量进行测定和比值的比较,结果表明,雌株叶片中的ABA含量显著高于雄株,IAA、GA3和ZR含量则显著低于雄株,ABA/IAA、ABA/GA3和ABA/ZR比值显著高于雄株,这可能与华中五味子性别分化有关。     

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。     

银杏雌雄株叶片氨基酸组分及其含量

银杏是雌雄异株植物,依靠种子繁殖,是我国特有的活化石植物,也是重要的观赏树种。作为行道树以雄株为宜。为了有计划地进行定性栽培,就需要对幼龄植株进行早期性别鉴定。许多生理指标都可能作为性别鉴定的依据。通过对银杏中氨基酸含量和组成的分析表明,不同性别植株叶片中均含有被分析的17种氨基酸,各种氨基酸的含量和总含量在单株间没有表现出性别差异,而平均含量却表现出雄株高于雌株,其中胱氨酸和酪氨酸较为突出,分别高出雌株28.24%和40.94%,这是否反映了银杏雌雄的性别差异,值得进一步探讨。尽管脯氨酸含量与花药的正常发育有关,并大大高于雌蕊中脯氨酸的含量,但这一生理指标不适用于营养器官。     

无籽罗汉果选育的初步研究

采用多倍体诱导、不同倍性配子杂交和组织培养等技术方法,培育出三倍体无籽罗汉果新种质类型。通过与当前罗汉果主要品种的对比栽培实验和观测,表明无籽罗汉果优良株系花、叶等器官形体较大,植株长势健旺,现蕾开花较早,果实无籽或极少籽,甜苷Ⅴ含量比其母本提高36.28%。其生物学性状的变化,尤其是甜甙含量的提高和抗性的增强,表现出了重大的开发利用价值。就无籽罗汉果的生育周期、形态特征、生长发育规律以及果实品质进行初步报道。     

罗汉果组培繁殖的技术要点

报道罗汉果组培繁殖的各项主要技术要点,包括组培条件、培养基的配制、外植体的选取与消毒、接种与培养、种源保存、炼苗与移栽、苗木包装与运输等。提出了5种培养基参考配方,即茎段诱导培养:MS+BA0.5～1.0mg/L+IAA(NAA)0.05～0.1mg/L+白糖3%+琼脂4.5g/L,pH5.8;茎尖诱导培养:MS+BA0.5～1.0mg/L+NAA0.05～0.1mg/L+椰子水100mL+白糖3%+琼脂4.5mg/L,pH5.8;继代培养(丛生芽方式):MS+BA0.3～0.7mg/L+NAA0.05/IAA0.1mg/L+白糖3%+琼脂4.5mg/L,pH5.8;继代培养(微型扦插方式):MS+BA0.1mg/L+IAA0.3mg/L+活性炭0.07g/L+白糖3%+琼脂4.5mg/L,pH5.8;生根培养:MS+BA0.07mg/L+IBA0.15mg/L+IAA0.1mg/L+活性炭0.1g/L+白糖3%+琼脂4.5mg/L,pH5.8。分析了外植体培养过程中可能出现的不良状况的原因并提出预防措施,明确了炼苗移栽的适宜条件并制定出相应的管理方法。形成了一套较为完整的罗汉果组培苗繁殖生产技术规程。     

罗汉果组培苗生物学特性研究

对罗汉果组培苗生育周期、生长发育习性以及生态适应性进行观测,结果表明:年全生育期为240～260d,定植当年即可正常开花结实。根系与块茎有两个增长高峰期,分别为开花结果期(7月上、中旬)、枯苗期(11月上旬～12月上旬);茎蔓在定植20d内生长较缓慢,之后逐步加快,其中主蔓和一级侧蔓构成植株空间骨架结构,二级侧蔓和三级侧蔓为主要结果蔓;开花座果盛期在7月下旬至8月中旬,花、果着生位置以二级侧蔓的6～15节和三级侧蔓的3～18节为主,点花授粉宜在雌雄花开放的当天上午进行,果实的生长膨大约在座果后的30d内完成,但果实发育成熟约需80d。生长发育的适温为22～28℃,其中旬温25～28℃时对花果生育最为适宜;生长过程中应保持土壤湿润和80%以上的空气湿度;全生育期对氮和钾的吸收量较大,但在生殖生长期,尤其在结果盛期与果实发育期,对磷、钾的需求增加。     

罗汉果转抗病基因NPR1的研究

以罗汉果子叶为外植体,研究了影响根癌农杆菌介导的罗汉果遗传转化的若干因素,建立了罗汉果遗传转化体系.结果表明,5 d苗龄的子叶、预培养1 d、侵染20 min、共培养4 d、共培养温度22℃、AS100μmol/L、Hy浓度不定芽筛选为10 mg/L,生根筛选为20 mg/L转化率最高.抗性苗经PCR和Southern...     

罗汉果主要性状遗传效应研究

罗汉果近交后代发生明显衰退,花和果变小甚至畸形,种子活力降低,品种间衰退速度不同;杂交F_1后代果实形状、大小、颜色、总苷含量、甜苷Ⅴ含量和雌花柱头生长方式产生严重分离变异,其中果实大小、总苷含量、甜苷Ⅴ含量表现出明显杂种优势;雄性败育系的花粉败育是由遗传决定的,其败育性可通过杂交传递给雌性系产生无籽果实;F17芽变枝条所得雌雄同花两性突变属于遗传变异。     

罗汉果SRAP反应体系的建立与优化

建立适合罗汉果的SRAP-PCR扩增体系,为罗汉果的遗传图谱构建及基因定位奠定基础。实验对罗汉果SRAP-PCR反应体系的影响因素(引物,dNTP,Taq酶,Mg~(2+),模板DNA)在多个水平上进行优化试验,筛选出各反应因素的最佳水平,建立了罗汉果SRAP-PCR反应的最佳体系(10μL):引物0.6μmol/L、dNTP0.25 mmol/L、Taq DNA聚合酶0.5U、Mg~(2+)2.0 mmol/L和模板DNA 30 ng。该体系的建立能很好的满足罗汉果基因组DNA的扩增要求,SRAP标记应用于罗汉果遗传研究是可行的。     

多倍体罗汉果PCR-RFLP参数的优化与应用

以多倍体罗汉果DNA为材料,采用L16(4~5)正交组合试验和单因素梯度试验,研究Mg~(2+)、dNTP、引物、Taq DNA聚合酶、模板DNA浓度和退火温度、循环次数等对PCR扩增结果以及内切酶量、酶切时间对酶切反应的影响。结果表明,多倍体罗汉果RFLP最优PCR反应体系和扩增参数为:在25μL扩增反应体系中,10×Buffer 2.5μL,MgCl_2 1.5 mmol/L,dNTP 0.2 mmol/L,引物0.1μmol/L,Taq DNA聚合酶2.0 U,模板DNA 60 ng;退火温度为56℃,循环次数为35次。酶切反应体系:内切酶10×Buffer 2.0μL,内切酶5.0U,PCR产物15μL,超纯水补至20μL;酶切时间2 h。     

不同遮荫处理罗汉果内在品质的变化研究

以罗汉果‘永青1号'品种为试验材料,在授粉30 d后,设置不遮荫、遮荫70%、遮荫95%三个处理,探讨遮荫对罗汉果总苷、总糖、维生素C等内在品质的影响。结果表明:在授粉30 d后,对罗汉果进行一定程度的遮荫处理,显著提高了罗汉果果实重要内含物总苷、甜苷Ⅴ、总糖和维生素C的含量,可有效改善罗汉果果实的内在品质。遮荫70%处理条件下较适宜罗汉果果实内含物的累积。     

不同波长光照对罗汉果光合及生长影响

罗汉果试管苗在不同波长的LED(半导体)蓝(475±5nm)、黄(585±5nm)、红(660±5nm)及普通日光灯下培养,25d后观测发现,其外观的优劣依次为:蓝光>白光>红光>黄光;植株重量:蓝光>红光>黄光>白光;蓝光和白光下的植株叶大、色绿,植株矮壮,侧芽多;红光和黄光下的植株叶小、色黄绿,植株高、细、弯曲、节间长。测定罗汉果成熟叶片的吸收光谱,发现在波长380~500nm及660~680nm处有较强吸收。不同的光质下测定成熟叶片光合速率,大小依次为:红光>蓝光>白光>黄光。上述的各项试验表明,蓝光对罗汉果幼苗生长发育最好;红光和蓝光为成熟叶片光合作用的最佳光源。     

文冠果花性别分化过程中形态与解剖结构特征和气象因子分析

通过外观形态观察,结合石蜡切片技术,同时检测气象数据,研究了文冠果花性别分化过程外部形态变化、内部解剖结构以及与气象因子之间的对应关系。结果显示：（1）文冠果的雄能花和雌能花在顶、侧花序上的分布差异极显著。（2）2种花在前期的形态结构无差异;雄蕊发育包括花药壁发育和小孢子母细胞时期（20 d）、小孢子发生（11 d）,对应的外部形态分别为芽膨大至露出芽体、花序迅速伸长;雌蕊发育包括胚珠发育（30 d）、大孢子发生（11 d）,对应外部形态为花序伸长、花蕾增大至萼片开裂。（3）雄能花和雌能花在雌、雄配子体形成期出现差异;雄能花大孢子母细胞四分体时期细胞停止分裂,外观为花蕾绿色,横径2.05~4.54 mm,纵径2.99~5.32 mm,此时≥K（生物学零度）有效积温230.6 ℃;雌能花雄蕊发育异常比雄能花雌蕊发育异常出现时间晚4 d。单核花粉粒在有丝分裂期呈液泡化衰败,花蕾横径12.25~18.3 mm,纵径8.3~10.98 mm,此时≥K有效积温264 ℃。研究认为,根据花芽外部形态变化,结合气象因子数据反映花芽内部结构变化,可以判断性别分化时期。研究发现,文冠果2种花都同时具有雌雄蕊,是后期雌雄蕊发育程度不同导致性别分化,故建议从功能角度分别定义为“雌能花”和“雄能花”更准确。