《雌雄異型異熟青錢柳性別分化及其異熟機理研究》是依託南京林業大學，由洑香香擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：雌雄異型異熟青錢柳性別分化及其異熟機理研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：洑香香
- 依託單位：南京林業大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
青錢柳是我國重點保護的單種屬瀕危植物和多用途珍貴樹種，具有很高的保健和藥用開發價值。目前發展青錢柳人工林資源主要通過種子繁殖，但種子來源不足嚴重製約了其產業化進程，究其原因可能是其特有的雌雄異型異熟的開花機制。本項目旨在運用分子手段篩選交配類型基因特異性標記（SSR、SRAP等）並建立指紋圖譜，通過鑑定控制授粉雜交子代的基因型來探討其遺傳方式。在雌雄花性別分化時期，利用高效液相色譜技術（HLPC）監測激素生理變化，同時採用GeneFishing技術篩選性別分化相關基因，以探討性別分化的激素控制理論及性別分化基因的作用。結合花芽分化和發育各階段的生理生化研究，運用Solexa深度測序挖掘階段特異性miRNAs，從不同角度探索雌雄花異熟機理。通過上述研究，可從理論上系統闡述青錢柳交配類型的遺傳方式、雌雄花性別分化及其異熟機理，也可為種子園經營和人工林栽培提供技術支撐。
結題摘要
青錢柳為重要的木本藥用植物，同時又是典型的雌雄異型異熟植物。本研究首次系統闡述了其開花習性，即林分群體表現為2個開花階段，但2個階段的花期有一定程度的重疊。典型的雌雄異型異熟植物表現為2個開花階段幾乎無重疊，青錢柳與其存在較大差異。林分群體的散粉特性與開花特性一致，2個開花階段花粉密度和花粉活力無顯著差異，但均出現花粉活力較低的現象（＜30%）。兩種交配類型在年度間表達穩定，說明其雌雄異型異熟特性是由遺傳控制，而非環境因素造成的，進一步證實了雌雄異型異熟植物的遺傳控制理論。 通過解剖學結合形態變化觀察，將花芽發育分為5個階段：生理分化期(S0)、休眠期(S1)、萌動期(S2)、花序伸長期(S3)和成熟期(S4)。花期激素研究發現調控其花芽分化和發育的主要激素為GA1和GA3、ABA、IAA；其中，較高含量GA1、GA3和低含量ABA有助於打破休眠，促進萌動；高含量IAA和低含量ABA有利於花序的伸長生長；較高含量ABA促進了花芽的生理分化。 不同交配類型上的雌雄花分化和發育時序上存在差異，其所需養分來源各不相同。研究發現第1開花階段的花發育所需養分主要來其自身或周圍營養器官的貯藏養分，而第2開花階段的花發育所需養分則主要來自光合產物的輸入。青錢柳花發育時序上的差異不僅體現在主要激素在不同發育階段雌雄花上的差異性積累，而且各發育階段花芽（序）的轉錄組測序分析獲得差異性基因的表達，則從分子水平上提供了更充足的證據。因此來自生理水平、解剖水平和分子水平上的證據可充分闡述了青錢柳雌雄異型異熟的機理。 基因組survey分析和細胞流式儀的倍性分析發現，林分群體主要由四倍體組成(95%)，少有二倍體和三倍體的存在。這是首次發現多倍體的雌雄異型異熟植物，且其多倍體特性也可能是導致開花特異性、低花粉活力和低種子飽滿度的主要原因；該發現也對雌雄異型異熟的孟德你遺傳理論提出了挑戰。
