具有2套花器官分化系统的葫芦科植物性别决定机制分析.pdf
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蔬菜科技 服务新农村 致富百姓 专家论坛 10.16627/j.cnki.cn22-1215/s.2017.03.027 具有2套花器官分化系统的 葫芦科植物性别决定机制分析 吴起顺 （吉林省农业环境保护与农村能源管理总站 130033） 摘 要：通过对甜瓜性别决定机制的研究发现，乙烯通过激活ACC合成酶(ACS)合成1-氨基环丙烷羧酸(ACC)发育心皮促雌，竞 争前体S-腺苷甲硫氨酸(SAM)抑制雄性基因发育雄蕊抑雄；以葫芦科雌雄异花同株植物有两套花器官分化系统为突破点，用甜瓜 两套花器官分化系统，4个性器官发育系统的互作机制，对黄瓜、西瓜、节瓜、喷瓜的性别决定机制进行分析，以另类的观点阐明了 葫芦科植物的性别决定机制。 关键词：2套；花器官分化系统；4个；性器官发育系统 笔者在甜瓜性别决定机制研究过程发现，乙烯通过激活ACC 的ACC氧化酶 ）为1号花器官分化系统下游性器官发育 合成酶（ACS）合成 1-氨基环丙烷羧酸（ACC）发育心皮促雌，竞争 系统的雄性抑制基因 （ 及对应的 ACC 氧化酶 前体S-腺苷甲硫氨酸（SAM）抑制雄性基因发育雄蕊抑雄；甜瓜有 ）为2号花器官分化系统上游性器官发育系统的雌性基 2套花器官分化系统，4个性器官发育系统。这一发现，对葫芦科 因，（ ）为2号花器官分化系统上游性器官发育系统的雌 植物性别决定及性别进化研究具有指导作用，为此以黄瓜、西瓜、 性抑制基因； （ 及对应失活的ACC氧化酶 ） 节瓜和喷瓜有2套花器官分化系统为突破点，对葫芦科植物的性 为2号花器官分化系统下游性器官发育系统的雄性抑制基因 （存 别决定机制进行了分析。 在于全雌系吴创 1号、吴创2号，以及部分中国血统的雄花两性 1 甜瓜与黄瓜的性别决定机制分析 花同株或雌雄异花同株品种中）；f 为丧失功能的雌性基因；m、m1 2 1.1 甜瓜的性别决定机制分析 为丧失功能的雄性抑制基因（m 存在于国外血统的雄花两性花同2 甜瓜的性别由 和 四对基因 株或雌雄异花同株品种中）；g 为丧失功能的雌性抑制基因 （存在2 控制，基因型 为雄花两性花同株； 为雌雄异花同株； 于特甜蜜两性花突变株及甜瓜全雌系吴创 1号、吴创2号中）。 为雌花两性花同株；aagg为两性花株； 为全雌系或 两套花器官分化系统的4个性器官发育系统互作，上游花器 ［1，2］ 官分化系统发育雌花，促进下游花器官分化系统雌性基因的表 称全雌株； 为全雄株 。其中 与 为乙烯生物合成路径的关键酶———ACC合成酶 （1- 达，抑制下游花器官分化系统雄性基因的表达，将下游花器官分 氨基环丙烷-1-羧酸合成酶， ）。 合成乙烯抑制雌花 化系统发育的多数两性花发育成雌花，少数两性花发育成畸形 中雄蕊的发育， 突变为 ，ACS酶失活解 花；上游花器官分化系统发育两性花抑制下游花器官分化系统雌 除对雄蕊的抑制发育两性花。 为C2H2型锌指转录因 性基因的表达，将下游花器官分化系统发育的雌花发育成两性 子，阻止花原基中雌性器官的发育；突变为 （最初存在于中国 花，两性花发育成畸形花。 保定的一个两性花株甜瓜中，被转移到甜瓜全雌系WI998 中，基 基因型 为雄花两性花同株； 为 ［1，3］ 两性花株； 为两性花畸形花同株； 因型为
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