雌雄異株植物性別鑒定方法概述

1、雌雄異株植物性別鑒定方法概述雌雄異株植物性別鑒定方法概述摘要：摘要：雌雄異株植物中不同性別的植株所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和生態(tài)效應(yīng)存在一定的差異，在生產(chǎn)實(shí)踐中，選取適宜性別的植株進(jìn)行栽培有助于提高效率避免不必要的浪費(fèi)。所以其性別鑒定的研究不僅具有重要的理論意義，而且具有極為重要的實(shí)踐價(jià)值。本文從由外部形態(tài)特征鑒定、生理生化指標(biāo)、染色體組型、同工酶、核酸水平等方面對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)雌雄異株植物性別鑒定研究的進(jìn)展作了簡(jiǎn)要總結(jié)并對(duì)各種鑒定方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了

2、評(píng)價(jià)，同時(shí)對(duì)其研究發(fā)展趨勢(shì)作了展望。關(guān)鍵字：關(guān)鍵字：雌雄異株，性別鑒定，評(píng)價(jià)1緒論緒論自然界被子植物大多是雌雄同株雌雄異株植物僅占6%(Renner等1995)。由于雌雄異株植物，在植物性別決定尤其是性染色體進(jìn)化研究中具重要地位(Ioan2001Ainswth1998)且由于同一樹種、不同性別的植物在形態(tài)學(xué)及生物學(xué)特性、經(jīng)濟(jì)價(jià)值等方面存在一定的差距林業(yè)生產(chǎn)、園林事業(yè)以及蔬菜種植中常常希望根據(jù)經(jīng)營(yíng)目的與利用方向，從中選擇栽培某一種性別的植

3、物以滿足需要，對(duì)植物的早期性別鑒定就顯得尤為重要。早在上世紀(jì)50年代初波蘭學(xué)者Bugala首先通過葉色鑒定了歐洲山楊(Populustremula)的性別(Bugala1951)。但通過外部形態(tài)來鑒定植物性別的方法不夠準(zhǔn)確，且對(duì)某些植物而言，在性器官分化和發(fā)育成熟前，其雌雄株的形態(tài)差異往往不明顯，所以不能作為植物性別早期鑒定的可靠依據(jù)。近年來發(fā)展了從細(xì)胞、生化和分子等不同水平上對(duì)雌雄異株植物的性別鑒定進(jìn)行研究的方法。2雌雄異株植物性別鑒

4、定方法雌雄異株植物性別鑒定方法2.1由外部形態(tài)特征鑒定由外部形態(tài)特征鑒定形態(tài)學(xué)研究是生化分析取樣技術(shù)的基礎(chǔ)有助于雌雄性別的早期鑒定。最早通過外部形態(tài)確定植物性別的是波蘭學(xué)者BugalaW.王丙武等在對(duì)杜仲(EucommiaulmoidesOliv.)的頂芽進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn):從1993年和1994年的12月到翌年4月芽展開前對(duì)頂芽的測(cè)量說明雄株頂芽的長(zhǎng)度和最大直徑都明顯大于雌株的(P0.01)，實(shí)踐證明可用芽的大小鑒別杜仲幼株的性別（Bug

5、ala1951王丙武1999）。徐東生等應(yīng)用多元統(tǒng)計(jì)分析中的二類判別法鑒別獼猴桃(Actinidiachinensis)雌雄株，并建立了判別方程但目前只適用于成年樹（徐東生1998）。鄭興峰等研究了重陽(yáng)木(Bischoffiajavanica)、大葉刺籬木(Flacourtiarukam)和紅毛丹(Nepheliumlappaceum)雌雄株木材的結(jié)構(gòu)，結(jié)果表明其產(chǎn)量特征差異顯著(鄭興峰1998)。氧化酶同工酶Rf0.287表現(xiàn)穩(wěn)定鑒定

6、成功率高(艾辛2000)。一般由基因型差異形成的雌雄性別分化可通過同工酶分析測(cè)定。按照分子酶學(xué)“一個(gè)基因一個(gè)同工酶亞基”的理論，同工酶是分子水平的指標(biāo)，是基因差異在表達(dá)水平的體現(xiàn)。因此，用同工酶可以為植物性別鑒定提供可靠的科學(xué)依據(jù)。但由于同工酶在植物個(gè)體發(fā)育中存在的時(shí)間和組織器官的特異性等原因，有時(shí)對(duì)同工酶的可靠性會(huì)有影響。如在某些已知性別的成年樹中，其不同的性別間酶譜譜帶數(shù)量不同，同工酶活性也有差異；但在實(shí)生苗和實(shí)生幼苗中過氧化物酶的

7、譜帶數(shù)目及活性與成年樹雌雄株均無一致性。由此可見同工酶不僅對(duì)環(huán)境因子較為敏感，且同工酶的酶譜和活性又受植物發(fā)育階段的影響，并有組織特異性。如張立平等和晁無疾在對(duì)葡萄雌雄株的超氧化物歧化酶同工酶進(jìn)行分析，來鑒別葡萄性別時(shí)兩者的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致(張立平1998晁無疾1981)。所以對(duì)于把同工酶酶譜或活性作為植物鑒別的依據(jù)還需更深入的研究。但從總體上來說目前應(yīng)用同工酶來鑒別植物性別是一種應(yīng)用廣泛、可靠性高的方法。2.4染色體組型鑒別染色體組型鑒

8、別染色體的形態(tài)特征是鑒別植物雌雄的重要方法之一，特別是對(duì)那些由性染色體決定性別的植物由染色體組型來鑒別植物性別是可行的。根據(jù)這種特點(diǎn)前人已在女婁菜、羅漢松(Podocarpusmacrophyllns)、花椒(Zathoxylumbungeanum)、三角楊及其它楊樹樹種細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了與性別相關(guān)的染色體(趙林森，1998)。就植物性別的決定機(jī)制來說一般將其分為3種類型既性染色體決定型、性基因決定型和核質(zhì)互作決定型。對(duì)于由性染色體決定性別的

9、植物來說，應(yīng)用此方法可以直接、明了的對(duì)植株性別進(jìn)行鑒定。而對(duì)于由性基因和細(xì)胞核與細(xì)胞質(zhì)互作來決定性別的植物類型此種方法就無法揭示雌雄株間性別差異的實(shí)質(zhì)。所以在生產(chǎn)實(shí)踐中應(yīng)用此方法進(jìn)行植物性別鑒定要受到很多限制。2.5由核酸水平鑒別由核酸水平鑒別從核酸水平鑒別植物性別的研究包括兩方面內(nèi)容：一是測(cè)定不同性別植物的核酸含量；二是運(yùn)用分子生物學(xué)技術(shù)尋找特異的DNA片段（陳中海2000）。王白坡等經(jīng)過分析，顯示銀杏雌雄株間在核酸的含量水平上存在一