【摘 要】
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东北红豆杉是我国红豆杉属（4种1变种）唯一分布在东北地区的珍稀物种,其保护价值,观赏价值以及市场价值都是植物中的翘楚。尽管一些学者已经从不同角度对该种进行了研究,但对东北红豆杉群体中经常出现的性逆转现象的认识则近于空白,无人对其进行过系统调查和从机制上加以研究。本项目针对东北红豆杉出现的性逆转现象,提出以下4个方面的问题并设计了相应的实验加以研究:1)东北红豆杉在野生种群和栽培种群中性逆转频率与生
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东北红豆杉是我国红豆杉属（4种1变种）唯一分布在东北地区的珍稀物种,其保护价值,观赏价值以及市场价值都是植物中的翘楚。尽管一些学者已经从不同角度对该种进行了研究,但对东北红豆杉群体中经常出现的性逆转现象的认识则近于空白,无人对其进行过系统调查和从机制上加以研究。本项目针对东北红豆杉出现的性逆转现象,提出以下4个方面的问题并设计了相应的实验加以研究:1)东北红豆杉在野生种群和栽培种群中性逆转频率与生境、树龄及品种间的关系?2)性逆转是否由植株体内激素水平变化引起的吗?3)如何基于转录组测序筛选出差异基因并对其进行功能追踪?4)东北红豆杉的性逆转是否可人工诱导?上述研究将搞清东北红豆杉性逆转现象发生的频率,引起性逆转的主导因素,揭示出内源激素水平变化与性逆转的关系,进而探讨激素是如何诱导与性别相关的基因表达通路的开启,为认识性逆转现象以及裸子植物性别形成的分子机制打下基础。主要结论如下:（1）东北红豆杉性逆转现象野外调查得到的结果为:树龄30年以上植株性逆转频率远高于10-30年植株;且栽培型略多于野生型,雄变雌多于雌变雄。（2）树龄30年以上的未发生性逆转的东北红豆杉雌雄枝IAA、GA3、AB A、TZ含量均高于10年未发生性逆转植株雌雄枝,30年X→C（雄株部分枝条转变为雌性枝条）东北红豆杉IAA、GA3、ABA、TZ含量均高于30年未变异植株,可见东北红豆杉通过提升自身IAA、GA3、ABA、TZ含量而实现了枝条性别变异;且30年以上高龄东北红豆杉内源激素达到高水平,为实现性逆转提供基础条件。（3）推测基因RPN11、ABCB13在X→C红豆杉中通过对雌枝IAA含量的负调控,使雌枝IAA含量低于雄枝,由此出现性逆转;推测基因CDC14A、CDC48在X→C红豆杉中通过对雌枝ABA含量的负调控,使雌枝ABA含量低于雄枝,由此出现性逆转;推测基因RGA1在X→C红豆杉中通过对雌枝GA3含量的负调控,使雌枝GA3含量低于雄枝,由此出现性逆转。
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