植物性别决定机制

admin 27 2025-03-27 13:21:08 编辑

在生物界中,有雄性个体,有雌性个体,还有一些双性个体,甚至还有一些个体会在特定条件下发生性别转换。教科书上的经典教材应该就是以黄鳝为代表的各种鱼类。其实这种现象在植物界中亦是非常常见的。

有数据表明,在被子植物中有50%的物种属于雌雄同体,其中10%的物种可以由雌雄同体转化为单性个体。

目前对于植物中的性别决定机制仍没有定论,有研究者认为植物性别是由性染色体决定的,比如性染色体决定系统:XY(柿树)、ZW(草莓)、XO(薯蓣),这是一种在动物中常见的性别决定机制;另外还有基因平衡决定系统:XnY(马陆苔)、XYn(酸模)和性别基因决定系统:玉米(Ts和Ba位点)、黄瓜(基因ACS11和WIP1)。

听起来很有意思,有木有?下面小编就以柿树为例详细说明。

柿树属雌雄异株,Takashi等认为柿树是XY 类型的性别决定机制。在柿树的Y染色体上有一段Male-specific-sequence,这段序列上有一个雄株特异性的保守基因:OGI。OGI为编码small-RNA的基因,可以干扰常染色体上MeGI的表达。而MeGI蛋白活性的高低可以调控花芽的开雄花或者雌花。如果你已经晕了,就看的图示说明吧。

OGI和MeGI在性染色体上的分布,互作模型以及在雌雄花发育过程中的作用。

除此之外,这篇文章还阐述了如何利用用二代高通量测序reads denovo构建柿树雄株Y 染色体的策略。这一策略的应用使得高通量测序技术和植物性别决定机制研究完美结合。所以这篇看起来不起眼的文章却发表在science这样高大上的期刊上。关于Y染色体构建策略,我就不在此赘述,直接上。

 

雄株特异序列鉴定。A F1代构建基因组测序文库 B分别把雄性个体和雌性个体的测序数据混合。通过Kmer图筛选雄性特异kmer。C 构建雄性特异的contigs,最后通过延长contig得到雄株特异序列和Y染色体。

以后还会陆续更新其他类型的植物性别决定机制,有兴趣的小伙伴可以直接留言回复。

参考文献:Plant genetics. A Y-chromosome-encoded small RNA acts as a sex determinant in persimmons. Takashi Akagi, Isabelle M. Henry, Ryutaro Tao, Luca Comai Science. 2014 October 31; 346(6209): 646–650.

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