植物界的“男女有别”

植物界中，雌雄个体因不同的繁殖成本与生存策略，受环境胁迫的雌雄异株个体表现出差异抗性。本文以雌雄异株青杨为模式植物，研究雌雄间在生理和形态上对重金属锰和盐胁迫的差异响应以及盐胁迫生理差异的蛋白质组水平分析。主要研究结果有： 1. 青杨雌雄植株对锰胁迫的生理生化差异响：锰胁迫的雄株叶片比雌株叶片有着较低的毒害症状；与雌株相比，雄株青杨能更好的阻止锰向地上部分运输，具有更高的活性氧清除能力。从而使得雄株在锰胁迫时比雌株拥有更高的生长和光合能力以及更低的细胞结构损伤。 2. 青杨雌雄植株对盐胁迫的形态结构：与雌株相比，盐胁迫处理的青杨雄株具有较高生长速率和光合作用能力。盐胁迫显著地影响了细胞膜系统、线粒体、叶绿体和细胞壁的结构。由此可见，雌株对盐胁迫更加敏感，而雄株比雌株表现出更强的抗盐性。 3. 青杨雌雄植株对盐胁迫的蛋白质组差异响应:蛋白质组学分析表明，中度盐胁迫下雌雄间差异表达的蛋白主要参与光合作用，蛋白质、碳、能量和类固醇代谢，植物抗逆与防御，以及氧化还原平衡和信号转导等。中度盐胁迫条件下的青杨雄株比雌株表现出一些关键蛋白的高表达和低降解。这些蛋白参与的生物学过程有电子传递，光合系统稳定，氧化还原平衡和胁迫抗性。总的来说雄株在中度盐胁迫条件下具有更完善的光合作用分子元件，更有效的代谢机制和保护系统以及更高的活性氧清除能力。