黃瓜性別分化的研究.pdf

1、黃瓜是研究植物性別分化的經(jīng)典材料,對(duì)黃瓜進(jìn)行性別分化研究,具有重要的理論價(jià)值和實(shí)踐意義.該研究以強(qiáng)雄性系黃瓜ZH-20和全雌性系黃瓜GY1為材料,對(duì)黃瓜性別分化和表達(dá)機(jī)理進(jìn)行了研究.通過石蠟切片對(duì)黃瓜花芽分化和雌、雄花的發(fā)育進(jìn)行了詳細(xì)的形態(tài)學(xué)觀察.結(jié)果表明黃瓜雌、雄花的發(fā)育過程可細(xì)分為10個(gè)時(shí)期.黃瓜單性花的分化和發(fā)育過程經(jīng)歷了無性期、兩性期和單性期.兩種性器官原基在發(fā)育的起始都出現(xiàn),在兩性期(時(shí)期5)之前雌、雄花之間不存在明顯的形態(tài)學(xué)

2、上的差異,花芽從兩性期開始進(jìn)一步分化,雌花花芽中心凹陷形成下位子房,雄花雄蕊體積快速增大,最終發(fā)育形成單性的雌、雄花.在黃瓜性別分化形態(tài)學(xué)研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察了單性花中未形成有功能器官的相反性別原基的發(fā)育.通過形態(tài)學(xué),組織化學(xué),同工酶和蛋白質(zhì)電泳等方法分析了黃瓜雄花中心皮的發(fā)育狀況,結(jié)果發(fā)現(xiàn)黃瓜雄花心皮能不斷地進(jìn)行細(xì)胞分裂,體積也不斷增大,心皮中RNA含量較為豐富;雄花心皮在發(fā)育后期出現(xiàn)特化的組織結(jié)構(gòu),至雄花開花期時(shí),形成類似雌花胎

3、座的結(jié)構(gòu),但沒有分化出胚珠;雄花心皮在不同發(fā)育時(shí)期過氧化物同工酶和酯酶同工酶譜帶和表達(dá)量均存在差異,發(fā)育后期仍能合成新的蛋白質(zhì),進(jìn)一步表明在成熟的雄花中心皮不再處于原基狀態(tài).這些結(jié)果都表明雄花中的心皮處于不斷的發(fā)育之中,但其發(fā)育模式與雌花中的心皮有著明顯的差異.采用RT-PCR技術(shù)克隆到黃瓜亞精胺合成酶基因長為297的cDNA片斷,結(jié)合3-RACE,5-RACE技術(shù),拼接后獲得了全長為1398bp的cDNA(CsSPDS),該基因具有一

4、個(gè)951個(gè)堿基的開放閱讀框(0RF),編碼長為317個(gè)氨基酸殘基的蛋白質(zhì).CsSPDS的氨基酸序列與其它已知的亞精胺合成酶具有高度的同源性,其與咖啡亞精胺合成酶同源性最高(identity,87％).不同器官雜交表達(dá)分析表明CsSPDS主要在幼根、幼葉和花芽等快速生長發(fā)育的組織中表達(dá).我們還分析了乙烯利處理后從雄向雌的性逆轉(zhuǎn)過程中CsSPDS的表達(dá)狀況,結(jié)果表明三葉期黃瓜莖尖在處理后2小時(shí)CsSPDS表達(dá)量降低,處理后4小時(shí)開始增加,到