水蕨性别决定研究进展

介绍了成精子囊素、赤霉素、培养密度等环境因素对水蕨性别决定的影响以及和水蕨性别决定有关的遗传学和分子生物学研究,概述了以水蕨为材料研究植物性别决定的优势及研究意义,明确了水蕨作为研究植物性别决定的模式植物的地位。

狭眼凤尾蕨配子体发育及其成精子囊素对水蕨配子体发育的影响

对狭眼凤尾蕨(Pteris biaurita)配子体发育特征及其外源成精子囊素对模式植物水蕨(Ceratopteris thalic-troides)在黑暗和光照条件下孢子萌发和配子体发育的影响进行了研究。结果表明:(1)狭眼凤尾蕨孢子深褐色,三裂缝,孢子萌发为书带蕨型,原叶体发育为水蕨型,无毛状体产生;培养发现,其配子体能产生精子器,但不产生颈卵器,当接种密度适中时,可进行无配子生殖。(2)在光照和黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精子囊素有促进和抑制水蕨孢子萌发的作用,但效果均不显著。(3)在光照条件下,狭眼凤尾蕨成精子囊素可以延迟水蕨心脏形配子体分生组织缺刻的形成,但对其配子体形态和性别分化无明显影响;而在黑暗条件下狭眼凤尾蕨成精囊素对水蕨长条形配子体的形态发育具有一定影响,与对照组相比其顶端分生组织发达,整体呈长楔形,对性别分化影响不显著。可见,狭眼凤尾蕨和水蕨不具有同种成精子囊素系统。

同形鳞毛蕨成精子囊素系统的初步研究

研究了同形鳞毛蕨成精子囊素对该种和水蕨孢子萌发和配子体发育的影响,结果表明:同形鳞毛蕨配子体能产生成精子囊素,该成精子囊素能抑制同种孢子的萌发,抑制作用随配子体成熟度的增加而增强;同形鳞毛蕨成精子囊素还可促进同种孢子发育为雄配子体;光照条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素对水蕨孢子萌发和配子体发育影响不大,黑暗条件下,同形鳞毛蕨成精子囊素能显著的促使水蕨孢子提早萌发,但都不影响其孢子最终萌发率和配子体的性别分化,表明同形鳞毛蕨和水蕨的成精子囊素不属于同一系统。

红盖鳞毛蕨配子体发育及其成精子囊素系统的研究

研究了光照和黑暗条件对红盖鳞毛蕨孢子萌发率的影响,同时研究了红盖鳞毛蕨成精子囊素对其孢子萌发和配子体发育的影响以及红盖鳞毛蕨成精子囊素对水蕨孢子萌发和配子体发育的影响.实验表明:①光照不是红盖鳞毛蕨孢子萌发的必要条件,但能显著促进其萌发;②在光照条件下,红盖鳞毛蕨成精子囊素可促进其孢子萌发和雄配子体发育;在黑暗条件下不能促进其孢子萌发;③红盖鳞毛蕨配子体各发育时期产生的成精子囊素对水蕨孢子萌发和配子体发育均无显著影响.

蕨类植物性别决定调控机制研究进展

概述了包括赤霉素、成精子囊素、乙烯、细胞分裂素在内的植物激素、培养密度、营养条件、光照条件等环境因素以及配子体自身条件对蕨类植物性别决定的影响,并结合近年来性别决定调控机制在遗传学以及分子生物学方面取得的研究进展,综述了海金沙(Lygodium japonicum)中成精子囊素通过时空分离的赤霉素生物合成途径调控性别的分子机制、水蕨(Ceratopteris richardii)中性别决定遗传学和分子模型以及与性别决定相关的MADS-box基因,指出蕨类植物性别决定调控机制研究需要解决的一系列问题以及未来蕨类植物性别决定的研究方向。