雌配子体发育是开花植物有性生殖的重要前提,包括大孢子发生和雌配子体发生两个关键事件,该过程决定植物能否正常受精作用并完成世代繁衍.生长素是植物中广泛存在的一类植物激素,生长素在胚珠中的极性分布保证了胚珠的正常发育,但由于生长素信号途径十分复杂,且雌性生殖细胞位于组织内部,生长素信号途径在雌性生殖系建成的调控网络和分子机制仍不明晰.本文综述了生长素的合成、动态平衡和信号转导以及生长素调控大孢子发生和雌配子体发生相关研究,旨在对生长素激素信号途径调控雌性生殖系建成提供参考.

cdc73基因编码粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe)RNA聚合酶Ⅱ辅助因子Cdc73,参与G2期检查点激活并调控细胞周期.但cdc73基因缺失对细胞有丝分裂动力学的调控尚不清楚.本研究采用活细胞成像、荧光蛋白标记技术探究粟酒裂殖酵母cdc73基因缺失后对细胞有性生殖和细胞有丝分裂中微管、肌动蛋白、线粒体和组蛋白动力学的影响.结果表明:在有性生殖中,cdc73基因缺失会导致子囊孢子长度增加14.23％,产4个孢子数量的细胞减少64.08％;活细胞成像结果分析发现,在有丝分裂中,分裂后期微管伸长的长度缩短11.21％,伸长时间减少17.39％;肌动蛋白环形成和收缩速率分别降低33.33％和26.09％,形成和收缩时间分别延长58.00％和40.38％;同时,肌动蛋白环、线粒体和组蛋白表达量都增加.本研究揭示了cdc73基因缺失可抑制有丝分裂中纺锤体的伸长,延缓肌动蛋白环的形成与收缩,为进一步探寻Cdc73蛋白在细胞分裂中参与调控微管和肌动蛋白动力学功能提供了一定的科学依据.

疟疾仍是一项重大的全球卫生挑战.现阶段由于药物和相关技术的应用,一定程度上减少了疾病的负担,但发病率和死亡率仍然非常高.随着耐药性的广泛出现,亟需探索和研制新的防疟根本策略,有效控制和阻断疟疾的传播.针对有性生殖阶段的传播阻断疫苗(TBV)是一个很好的选择,其旨在控制疟原虫从人类宿主传播到蚊媒媒介.TBV的研制受到了国内外研究者的重视,被认为是防治疟疾的新技术之一.本文总结了 TBV的研究和开发,以及候选抗原的发现和进展,为TBV的进一步研究提供理论参考.

设计"植物的生殖方式"教学时,结合当地的乡土资源,以福建泉州永春芦柑为例,通过构建"帮助芦柑种植户解决问题"的真实情境,引导学生在解决问题的过程中逐步建构"有性生殖"与"无性生殖"的概念,理解植物的生殖方式,并促进学生核心素养的发展.

聚焦重要概念"有性生殖中基因的分离和重组导致双亲后代的基因组合有多种可能",开展"基因和染色体的关系"单元复习教学,首先构建单元概念体系和确定复习目标,通过具体的任务回顾与复习新授课归纳的4个次位概念,提升学生的核心素养和综合应用能力.概念型单元复习课教学,可为高三一轮复习教学打造高效课堂助力,通过构建生物学单元概念体系,发展生物学学科核心素养.

川芎是著名的川产道地药材,原植物Ligusticum chuanxiong长期采用无性栽培,存在有性生殖障碍,制约其种质创新.该研究基于比较解剖学研究思路,通过形态解剖、石蜡切片、染色压片以及结合扫描电镜技术,对川芎及其近缘野生藁本L.sinense的生殖生长各个阶段的花部特征、果实、种子进行了比较研究.结果表明川芎花药花粉母细胞减数第二次分裂期间存在异常,四分体时期小孢子大小不均匀、数量不一致;花药发育过程中绒毡层细胞未退化完全;花粉成熟期,花药壁存在细微裂缝,花药大部分不能正常释放花粉;成熟花粉粒表面凹陷、部分畸形,花粉无活力且不能进行体外萌发,花粉内淀粉、多糖和脂类物质明显不足;川芎开花盛期花丝较短,向下反曲;果期可见双悬果,但果实干瘪,种子皱缩.对比观察同期藁本,花药发育正常,花粉粒有活力,双悬果饱满;开花盛期,花丝较长且直立,明显高于柱头.川芎和藁本子房内均可见成熟胚囊,未见明显不同,柱头也无明显差异.结论认为,川芎雄蕊发育过程中,花粉母细胞减数分裂、四分体、绒毡层、花丝等结构异常发育,川芎具有雄性不育特征,是其有性生殖障碍的重要原因.

纽芬兰鸡油菌是北美东部一种深受欢迎的美味食用菌.火烧山,位于加拿大格罗莫恩国家公园中心、三面环水,该地纽芬兰鸡油菌的持续出菇时间至少可追溯至 20 世纪 60 年代且未见于周边地区.研究该持续存在的孤立种群,对于资源保护和开发具有重要意义.本研究在火烧山共采集纽芬兰鸡油菌子实体 109个,包括间距 100 m以上的 6个局域群体共81个个体以及 5 d后随机采集的 28 个个体.基于微卫星标记的基因分型结果显示,3 个位点上分别有 3、5 和 2 个等位基因,而每个局域群体的各位点均被1到2个等位基因主导;共有多位点基因型29个.每个局域群体和总样本中的基因型频率总体上符合哈迪-温伯格平衡.虽然总样本中存在显著的遗传分化,但克隆校正后未检测到差异.比较间隔 5 d的两次取样,等位基因和基因型频率存在微小差异.此外,与纽芬兰岛另外两地(分别相距约200 km和600 km)和安大略省哈密尔顿市一地(约2 000 km外)共3个地区群体样本进行了比较.结果表明,突变、有性生殖、基因流、选择和遗传漂变都对纽芬兰鸡油菌种群的遗传多样性产生了影响.

由剪接体催化的前体 mRNA 剪接是一个重要的生物过程.Prp4 作为剪接体组分中唯一的蛋白激酶,在剪接体的组装及激活过程中发挥关键作用.禾谷镰刀菌的 Fgprp4 突变体生长缺陷严重,易角变.本研究以 251 株Fgprp4突变体的角变子为着入点,鉴定了U5 蛋白FgSnu114 上的4 个角突变位点.通过对角变子和模拟角变子(FgSNU114引入角突变并敲除FgPRP4的突变体)的表型比较验证了角突变D222N和ΔK695,明确FgPrp4和FgSnu114间的遗传互作.RNA-Seq分析发现角变子 S172 中约有 23%的内含子具有剪接缺陷,解释了其有性生殖和侵染小麦的缺陷.进一步的磷酸化位点鉴定和模拟磷酸化实验证明 FgSnu114 的 S451 位点可能不是 FgPrp4 的磷酸化位点或关键磷酸化位点.本研究首次探讨了Prp4 与Snu114 之间的关系,有助于今后进一步揭示禾谷镰刀菌前体mRNA剪接的调控机制.

FERONIA(FER)受体激酶在有性生殖中的花粉与柱头信号识别中发挥重要作用,为分析类受体激酶FERONIA(FER)在羽衣甘蓝(Brassica oleracea var.acephala)授粉中的作用,以羽衣甘蓝自交不亲和系(S13-bS13-b)为研究材料,采用RT-PCR从柱头中克隆得到BoFER基因,获得的BoFER cDNA序列,全长2 682 bp编码893个氨基酸,其含有高度保守激酶结构域和Ser/Thr激酶结合位点.利用qRT-PCR技术对BoFER在授粉过程中的表达水平进行分析,结果发现BoFER在不亲和授粉过程其表达量逐渐升高,而在亲和授粉过程中其表达量逐渐降低.利用酵母双杂交分析BoFER与已知的自交不亲和相关蛋白的相互作用,结果显示BoFER与S位点受体激酶BoSRK13-b的激酶域存在相互作用.

囊果草(Leontice incerta Pall.)为生长于天山北坡荒漠和低山山坡的小檗科(Berberidaceae)多年生早春开花植物,具有较高的观赏价值、饲用价值和生态价值,为探究该物种的有性生殖特征,并为后续进行栽培育种等工作提供理论依据,作者利用光学显微镜和石蜡制片技术,对该物种大/小孢子发生和雌/雄配子体发育进行了观察.结果表明,(1)花药具4室,药壁由5层细胞组成,发育为基本型.药室内壁在发育后期具纤维状加厚现象;腺质型绒毡层具2核或多核现象.(2)小孢子母细胞减数分裂时胞质分裂为同时型;小孢子四分体为四面体型,被胼胝质壁所包围,游离小孢子形成后胼胝质壁逐渐消失.成熟花粉多为2细胞型,偶见3细胞型.(3)雌蕊由1心皮组成,子房1室,倒生胚珠,具双珠被,厚珠心.大孢子四分体呈线形排列,最终发育为7细胞8核的蓼型胚囊,助细胞具发达的漏斗形丝状器.这些特点说明,囊果草大/小孢子发生和雌/雄配子体发育正常,未见败育现象,表现出较原始的发育特征.研究结果丰富了小檗科植物的胚胎学资料,为该物种及其近缘物种的生殖生物学研究积累了理论基础.