高等植物的有性生殖过程包括成花诱导、花芽分化、花器官分化发育、雌雄配子体的发生与发育、授粉受精作用、胚胎发生和果实发育与成熟。营养:碳水化合物;N素;精氨酸与精氨、含磷化合物和核酸。这两个基因的突变使雄性花序向雌性花序转变,导致雄穗结实。但它们的突变并不影响营养体的发育,只是影响了正常的性别决定过程。年龄:雌雄同株异花的植物性别随年龄而变化,通常雄花的出现在发育早期,然后雌花才出现,如玉米的雄花先抽出,而后才在茎杆的一定部位出现雌花。在植物中,孢子体与配子体的世代交替对于植物的有性生殖是十分重要的,配子体的发生与发育过程又分为雌配子体的发生与雄配子体的发生过程,我们实验室主要研究雄配子体的发生与发育过程。雄配子体的发生与发育的细胞生物学机制分为生殖细胞分化发育,小孢子的发生,配子体发生与发育三个过程,首先,孢原细胞经过分裂形成L1,2,3三层细胞,l1层细胞发育形成表皮,l2层细胞在经过分裂形成内壁层,中间层,绒毡层三层细胞,l3层细胞发育形成小孢子母细胞。小孢子母细胞经过减数分裂形成四分体细胞,四分体细胞在胼胝质酶的作用下将小孢子释放出来,小孢子细胞也就是单细胞花粉粒经过有丝分裂形成具有一个生殖细胞,一个营养细胞的二核花粉粒,二核花粉粒在经过一次有丝分裂,生殖细胞分裂形成两个精细胞,这时的花粉为三核花粉,三核花粉经过脱水形成成熟的花粉。成熟的花粉在合适的条件下吸水膨胀,可以萌发花粉管。花粉管的生长在授粉受精过程中是必不可少的,首先,花粉粒落在柱头上,吸水膨胀萌发,花粉管经过与柱头的相互作用伸入柱头内,在花柱中进行顶端极性生长,花粉管的生长在雌配子体的引导下,往胚珠方向生长,通过珠孔进入胚囊,花粉管进入配囊以后,通过与助细胞相互作用,把两个精细胞释放出来,一个精细胞与卵母细胞结合发育成胚,一个与中央细胞结合发育成胚乳,从而完成受精过程。第1页,共30页,星期日,2025年,2月5日第一节花发育生理分化叶原基的生长点开始形成花原基苍耳接受短日诱导后生长锥的变化形态变化第2页,共30页,星期日,2025年,2月5日生理生化变化花芽分化开始后,细胞代谢增高,有机物转化剧烈。可溶性糖氨基酸、蛋白质核酸的合成速度第3页,共30页,星期日,2025年,2月5日一、花发育的遗传调控第4页,共30页,星期日,2025年,2月5日ABC模型典型的花器官具有四轮基本结构,从外到内依次为萼片、花瓣、雄蕊和心皮分别由A、AB、BC和C组基因决定。控制花结构的这些基因按功能可分为三大类:心皮第5页,共30页,星期日,2025年,2月5日A组基因控制第1、2轮花器官的发育。其功能丧失会使第1轮花萼变成心皮,第2轮花瓣变成雄蕊。心皮心皮雄蕊雄蕊心皮ABC模型-A组基因第6页,共30页,星期日,2025年,2月5日B组基因控制第2、3轮花器官的发育。其功能丧失会使第2轮花瓣变成萼片,第3轮雄蕊变成心皮。ABC模型-B组基因第7页,共30页,星期日,2025年,2月5日ABC模型-C组基因C组基因控制第3、4轮花器官的发育。其功能丧失会使第3轮雄蕊变成花瓣,第4轮心皮变成萼片。萼片花瓣雄蕊雌蕊萼片花瓣花瓣萼片第8页,共30页,星期日,2025年,2月5日2.内源激素对花芽分化的调控CTK、乙烯、ABA——促进花芽分化GA——抑制多种果树花芽分化IAA——低浓度促进,高浓度抑制3.环境因子光照、温度、水分、矿质营养花器官形成所需要的条件1.营养状况第9页,共30页,星期日,2025年,2月5日(二)、花的性别植物性别分化的特点:性别的差别主要表现在花器官上;性别分化的多样化;性别分化的不稳定性,极易受到环境因素或化学物质的影响。第10页,共30页,星期日,2025年,2月5日1、植物性别表现类型高等植物性别表现的主要类型性别表现类型同一植株上可能形成的花型代表植物举例雌雄同株同花型两性花小麦,番茄,拟南芥雌雄同株异花型雄花和雌花玉米,黄瓜,白麦瓶草雌雄异株型雄花或雌花菠菜,大麻,杨,柳雌花两性花同株型雌花和两性花金盏菊,灰绿藜雌花两性花异株型雌花或两性花小蓟雄花两性花同株型雄花和两性花硬毛茄,槭树,元宝枫雄花两性花异株型雄花或两性花柿树三性花同株型雌花和雄花和两性花番木瓜三性花异株型雌花或雄花或两性花番木瓜第11页,共30页,星期日,2025年,2月5日2、性别分化的调控性别决定