2017整理10 第十四章 生殖.ppt

2 受精后的生理生化变化 呼吸强度明显提高 生长素含量增加 大量物质运输 生长素含量（弯曲度 \ 花柱） 受粉后时间（小时） 0 20 40 60 80 100 花柱顶部 花柱基部 子房 3.自交不亲和性的分子基础 自交不亲和性(self incompatibility) 许多植物的花粉落在同花的雌蕊柱头上不能成功受精的现象。 遗传学上自交不亲和性是受一系列复等位S基因所控制。 自交不亲和分为配子体型(GSI)和孢子体型(SSI)两类。 S位点（sterility-locus）S复等位基因（S-multiple alleles） S位点包含决定育性的基因，有200个以上 S基因编码的糖蛋白是植物花粉-柱头识别的分子基础 当花粉和雌蕊中表达的S等位基因相同时就发生不亲和反应，反之则发生亲和反应 孢子体型自交不亲和Sporophytic SI, SSI 由花粉亲本的S等位基因控制，在柱头乳突细胞中表达糖蛋白。 识别在柱头上进行，即花粉外壁蛋白与柱头表膜蛋白的识别，花粉不萌发。 SSI植物，如十字花科芸苔属植物、菊科和干型柱头植物。 配子体型自交不亲和Gametophytic SI, GSI 由花粉本身的S基因产物控制，S基因在花柱中表达。 花粉可在柱头上萌发，但花粉管在花柱中破裂或生长停顿。 GSI植物，如茄科、百合科、禾本科等，是主要的GSI类型 染色体倍性 蕾期授粉或延期授粉 高温、射线处理以及生长物质处理 离体培养、细胞杂交或原生质体融合等技术得到种间或属间杂交种 克服植物的不亲和性 （1）花粉的活力 （2）柱头的活力 （3）糖 （4）硼 （5）温度、 pH （6）花粉密度 （三）影响授粉受精过程的因素 一般落在柱头上的花粉密度越大，花粉萌发比例越高，花粉管生长也较快，这种现象叫花粉萌发的集体效应（population effect） * * 第十四章 植物的有性生殖生理 第一节　花发育生理 第二节　雄配子体发育生理 第三节　雌配子体发育生理 第四节 授粉受精生理 教学重点 花芽分化、性别表达分子机理、受精生理生化机制，花器官发育的“ABC”模型；自交不亲和性的分子机制。 一　花发育的遗传控制 花的性别 第一节　花发育生理 有性生殖包括： 成花诱导，花芽分化，花器官分化发育，雌雄配子体的发生与发育、授粉受精作用、胚胎发生和果实的发育与成熟 花形态建成遗传控制的“ABC模型”的假说 花器官发育的基因调控 花的某一重要器官位置发生了另一类器官替代的突变，如花瓣部位被雄蕊替代等，这种遗传变异现象称花发育的同源异型突变（homeotic mutation） ABC模型 典型的花器官具有四轮基本结构，从外到内依次为萼片、花瓣、雄蕊和心皮分别由A、AB、BC和 C组基因决定。控制花结构的这些基因按功能可分为三大类： 心皮 A组基因控制第1、2轮花器官的发育，其功能丧失会使第1轮花萼变成心皮，第2轮花瓣变成雄蕊； B组基因控制第2、3轮花器官的发育，其功能丧失会使第2轮花瓣变成萼片，第3轮雄蕊变成心皮； ABC模型 心皮 心皮 雄蕊 雄蕊 心皮 萼片 萼片 心皮 心皮 ABC模型 C组基因控制第3、4轮花器官的发育，其功能丧失会使第3轮雄蕊变成花瓣，第4轮心皮变成萼片。 萼片 花瓣 雄蕊 雌蕊 萼片 花瓣 花瓣 萼片 （A）野生型； （B）缺少了萼片与花瓣的apetala2—2突变体； （C）缺少花萼与雄蕊的pistillata2突变体； （D）缺少雄蕊与心皮的突变体。 （一）植物性别表现类型 高等植物性别表现的主要类型 番木瓜 雌花或雄花或两性花 三性花异株型 番木瓜 雌花和雄花和两性花 三性花同株型 柿树 雄花或两性花 雄花两性花异株型 硬毛茄，槭树，元宝枫 雄花和两性花 雄花两性花同株型 小蓟 雌花或两性花 雌花两性花异株型 金盏菊，灰绿藜 雌花和两性花 雌花两性花同株型 菠菜，大麻，杨，柳 雄花或雌花 雌雄异株型 玉米，黄瓜，白麦瓶草 雄花和雌花 雌雄同株异花型 小麦，番茄，拟南芥 两性花 雌雄同株同花型 代表植物举例 同一植株上可能形成的花型 性别表现类型 二、 花的性别 （二）性别分化的调控 性别决定的遗传控制 存在两类性别基因: 一类是在X或Y染色体上的性别决定基因。 一类为与性别决定基因相互作用，以保证相应的性器官正常发育，而使相对的异性器官败育的基本性基因。 在雌雄同株异花植物中，在同一植株上产生不同性别的花，是由相关的性基因控制在何时何处产生雄花或雌花。 年龄 雌雄