高等植物性别分化研究进展

高等植物性别分化研究主要包括三个方面：性别分化特异大分子标记物的鉴定(分化程序)；诱导信号(如植物激素)的分析和性决定基因的分离与分析。近年来，植物性别分化研究取得了较大进展，本文主要介绍这一研究在分化程序、诱导信号和性决定基因等方面的研究进展。     

二化螟滞育生物钟蛋白TIME-EA4基因的克隆及时空和温度诱导表达分析

【目的】生物测时蛋白TIME-EA4是昆虫特有的一种滞育生物钟蛋白。本文旨在克隆二化螟Chilo suppressalis TIME-EA4基因,研究其在二化螟不同发育时期和不同组织中的时空表达模式及在不同田间种群和不同温度诱导下的滞育和非滞育种群中的表达水平。【方法】通过RACE技术克隆二化螟TIME-EA4基因全长c DNA序列,利用荧光定量PCR的方法检测TIME-EA4基因在二化螟不同发育时期、6龄幼虫不同组织中的表达模式,及在不同季节采集的田间种群和不同温度处理1h后的滞育和非滞育种群6龄幼虫中的表达量变化。【结果】从二化螟中克隆获得TIME-EA4的c DNA序列(Gen Bank登录号:KU356855),全长821 bp,开放阅读框516 bp,编码172个氨基酸;TIME-EA4基因在二化螟不同发育时期和不同组织中均有表达,且在早期蛹、雌雄成虫以及6龄幼虫的头部、脂肪体和中肠中表达水平较高,同时在滞育幼虫组织中的表达高于非滞育幼虫。此外,TIME-EA4基因在滞育种群中的表达量是非滞育种群的3倍左右,同时在非滞育种群中,该基因的表达明显受10℃及以下低温的诱导,且在10℃时表达量最高,而在滞育种群中该基因的表达受温度影响不明显。【结论】结果说明TIME-EA4基因与二化螟的抗低温胁迫以及低温滞育相关。本研究为TIME-EA4在农业害虫滞育的分子作用机制研究奠定了基础。     

南京地区棉铃虫越冬蛹滞育的解除与发育

南京地区棉铃虫Heliclverpa armigera (Hubner)越冬蛹滞育的解除时间及解除后发育与温度的关系等问题。结果表明,该地区越冬蛹于12月中旬前后解除滞育,12月下旬至3月上旬处于休眠状态,3月下旬至4月上旬温度上升至约10℃～12℃后眼点开始移动。发现该虫在滞育后的发育中,眼点移动前期的发育速率、发育起始温度及血淋巴总蛋白含量动态明显不同于眼点移动后期或非滞育蛹。     

X染色体失活——一种特殊方式的基因调控

剂量补偿是使Ｘ连锁基因的表达水平在两性间达到平衡的过程。生物界实现剂量补偿的策略有很多种,真兽亚纲哺乳动物是随机失活雌性的一条Ｘ染色体。Ｘ失活开始于ＸＩＣ,然后传播到整条染色体。ＸＩＳＴ基因定位于ＸＩＣ中,参与Ｘ失活的启动,可能是Ｘ失活决定基因。最近在人和小鼠中发现了逃避Ｘ失活的基因。探讨这些基因逃避Ｘ失活的机制有助于理解Ｘ染色体失活是如何对基因表达进行调控的。人和小鼠中有一些基因的Ｘ失活状态不同,提示了性染色体的持续不断的进化改变 。     

光温外界信号、植株状态与成花决定

植物由营养生长状态转向生殖生长状态（成花转变）是发育过程中的重要一步。经过一段时期营养生长的植株,便自动进入成花感受态,在这种状态下植株才能够对外界信号产生应答反应而启动成花过程。本文主要讨论光周期和温度对成花的作用     

蔬菜作物的性别分化及其在生产上的应用

综述了不同开花系统的蔬菜作物在性别分化的分化程序、诱导信号和性决定基因三个层次上的研究进展及在生产上的应用,并对今后的研究方向和应用前景进行了展望。     

大猿叶虫滞育品系和非滞育品系交配行为的比较

大猿叶虫Colaphellus bowringi Blay是一种重要的十字花科蔬菜害虫,以成虫越冬和越夏。明确大猿叶虫非滞育品系生殖力下降的现象是否与交配行为的改变相关,将促进该非滞育品系在滞育遗传、滞育调控分子机制研究中的应用。本研究在25℃和L∶D=12∶12 h条件下,测定了大猿叶虫滞育品系和非滞育品系的交配节律、交配持续时间和交配频次。结果表明,大猿叶虫滞育品系和非滞育品系交配高峰均出现在光期开始后2 h,非滞育品系的交配比率显著低于滞育品系。滞育品系和非滞育品系第1次交配持续时间无显著差异,分别为122.7±7.4 min和100.1±10.2 min;但非滞育品系的总交配持续时间显著低于滞育品系。非滞育品系的交配频次为2.2±0.3次,显著低于滞育品系的3.8±0.5次。滞育品系和非滞育品系交配行为的比较发现,大猿叶虫非滞育品系生殖力降低与其交配比率下降、交配持续时间缩短和交配频次减少显著相关,本研究为进一步利用非滞育品系为材料解析滞育遗传、滞育调控机制奠定了基础。     

葱蝇热激蛋白DaHSP23基因的克隆及在冬滞育和夏滞育蛹中的表达分析（英文）

【目的】低分子量（12~43 kDa）热激蛋白(sHSPs)具有抗逆应答的功能,滞育是昆虫抵抗不良环境的特殊发育形式,但sHSPs在昆虫滞育发育过程中的作用仍不清楚。本研究克隆和特征化葱蝇Delia antiqua sHSP基因,并研究它在夏滞育和冬滞育发育过程中的表达模式,为阐明sHSPs在滞育发育上的功能奠定基础。【方法】通过RACE-PCR方法克隆了葱蝇HSP23基因,通过相似性比较分析了其特征、结构域及与双翅目代表性同源基因的系统发育关系;采用实时荧光定量PCR研究了该基因在葱蝇冬滞育蛹和夏滞育蛹发育过程中的表达情况,通过表达的差异比较揭示了该基因与滞育发育的关系。【结果】克隆出了葱蝇HSP23基因,命名为DaHSP23（GenBank登录号：HQ392521.1）,其cDNA全长序列为904 bp,编码186个氨基酸,推测蛋白分子量为20.9 kDa,等电点为6.42。该基因的编码蛋白与其他双翅目昆虫的sHSPs有超过66%的氨基酸序列一致性,与已报道的其他双翅目昆虫的滞育相关HSP23基因同源。基因组测序显示该基因无内含子。DaHSP23基因在葱蝇非滞育蛹的发育过程中一直保持在较低的水平,各发育阶段间的表达量不存在显著差异。但在冬滞育和夏滞育蛹中,该基因从滞育起始期开始逐渐显著升高表达,到滞育维持期的中后期达到峰值,在滞育终止期逐渐降到较低的水平。【结论】DaHSP23基因在葱蝇冬滞育和夏滞育发育过程中明显上调表达,但存在差异,它在滞育期的调控可能是种专化的。DaHSP23可能在葱蝇两种类型的滞育上起重要作用。     

温度和光周期对管侧沟茧蜂滞育诱导及滞育茧的低温冷藏

【目的】为明确诱导管侧沟茧蜂Microplitis tuberculifer 滞育的主要因子,在田间和室内研究了不同温度和光周期下管侧沟茧蜂的滞育率和滞育茧的最佳冷藏温度。【方法】田间实验分别从8月31日到9月25日每隔5 d在室外罩笼内释放管侧沟茧蜂寄生的粘虫幼虫,待寄生蜂结茧后统计子代蜂的滞育率。室内实验共设5个不同温度（16℃, 18℃, 20℃, 22℃和24℃）和7个不同光周期（6L:18D, 8L:16D, 10L:14D, 12L:12D, 14L:10D, 16L:8D和18L:6D）,分别统计寄生蜂在各个处理条件下的滞育率。【结果】在河北中部地区秋季自然条件下,8月底当日平均气温为24.4℃,日平均光照时间为12 h 51 min 时,少数蛹（5.08%）开始进入滞育;9月25日,当日平均气温为17.2℃,日平均光照时间为11 h 36 min以下时,几乎所有蛹个体进入滞育,滞育率达到99.70%。在室内人工控制条件下,当温度为22℃以上,无论光周期如何变化,管侧沟茧蜂不能进入滞育,所结茧全部为非滞育茧。温度为22℃以下存在光周期反应,在温度16℃, 18℃和20℃,光周期10L:14D时形成滞育茧数量最多,滞育率分别为100%, 89.75% 和 29.58%。可见温度和光周期二者共同影响管侧沟茧蜂的滞育。滞育茧在0℃左右条件下冷藏 240 d 和5℃左右环境条件下冷藏180 d, 成虫的羽化率和寄生能力与发育茧差异不显著(P>0.05);0℃条件下冷藏300 d,滞育茧仍有79%可以正常羽化。【结论】该寄生蜂在秋季进入滞育主要是低温条件和短光照反应相互作用的结果,滞育茧在0℃和5℃温度下至少可以保存240 d。这些结果对管侧沟茧蜂的大规模繁殖和滞育茧的保存具有重要参考价值。     

鸟类性别决定机制及性别鉴定的研究进展

鸟类的性别决定是一个多基因参与的级联调控过程。这一过程受Z染色体连锁的DMRT1基因, W染色体连锁的PKC1W和其它多种因子共同调控。本文综述了性别决定基因及其功能、性别鉴定方法等方面的研究进展。Abstract： Avian sex determination is a multiple gene regulation cascade. Genes such as the Z chromosome-linked DMRT1 gene, W chromosome-linked PKCIW gene and other factors have been demonstrated to be involved in this process. In this paper, we review the recent progress in this field. The investigation of functions of sex determinate genes and methods of sexing birds are discussed here.