雌雄异株是自然界普遍存在的现象 [1] 。在442种已知性系统的树种中，15%的树种为雌雄异株 [2] 。这是林木适应环境而进化的结果，通常被认为是从雌雄同株或雌雄同花进化而来 [3] 。常见的雌雄异株的科有银杏科(Ginkgoaceae)、大麻科(Cannabaceae)、猕猴桃科(Actinidiaceae)、杨柳科(Salicaceae)、冬青科(Aquifoliaceae)、葡萄科(Vitaceae)、柿树科(Ebenaceae)、薯蓣科(Dioscoreaceae)等 [4] ，雌雄异株在自然界分布广泛，这是林木在适应环境的过程中演化而来，雌雄异株植物在生长特性、资源分配、生理生化特征和基因表达特性等方面都具有一定的性别差异 [5] - [13] ，具有很大的研究价值，也是现在雌雄差异的热点问题。

构树(Broussonetia papyrifera)为桑科构属落叶乔木，雌雄异株，在我国大部分地区广泛分布。构树本身不仅具有较大的经济价值与饲用价值 [14] ，而且构树具有适应性和抗性较强的特点，能在干旱、贫瘠、盐碱、荒坡、荒滩等恶劣环境下正常生长，同时还具有水土保持，防风固沙，改善环境的功能，常被用作先锋树种，广泛应用于植被生态的恢复 [15] 。目前构树的繁殖方法主要是靠种子、扦插以及快速繁殖 [16] ，但种子繁殖获得苗木周期较长；扦插繁殖成活率不高，这样的方法是获得优良苗木的速度非常慢，难以满足大面积的栽植和推广，只有进行组织培养技术才有望满足构树快速繁殖的需求。

构树快繁技术目前被越来越多人研究，吴际友等 [17] 着力于提高杂交构树扦插成活率，万文等 [18] 探索了构树在各个阶段的最优培养基配方，郁蒙蒙等 [19] 建立了光叶楮叶片叶柄的高效再生体系，魏会琴等 [20] 构建了杂交构树叶片的再生体系，对构树育种提供借鉴。目前国内开展过构树的组培研究，但未见区分雌雄株进行研究，构树雌雄株差异具有很大的研究价值，因此本次组培着重研究构树雌雄株外植体繁殖力的差异性研究。本实验将从野外采集的构树雌雄株，取其叶片和茎段进行培养，观察其愈伤组织分化的情况、不定芽分化情况和生根情况，比较构树雌雄株叶片和茎段组织培养再生能力差异性，为扩大构树苗木的栽培规模、加快构树苗木生产的产业化提供科学依据及技术保障，为构树生态修复的应用奠定基础。

本研究表明构树雌雄株的愈伤诱导、不定芽的分化及生根情况均达显著差异。从性别上来说，构树雄株的愈伤诱导活力、不定芽的分化能力及生根能力均低于雌株。从外植体的类型上说，构树叶片的生殖力高于构树茎段。这表明，在离体培养条件下构树雌株叶片有更大的优势。

大量研究表明雌雄异株的组织培养再生能力有很大的差异，如日本茵芋雌雄株的诱导率、增殖率及生根率均达极显著差异，雄株的诱导率、增殖率及生根率均低于雌株 [22] 。栝楼雌株愈伤率明显高于雄株 [23] ，落叶型冬青雌株芽诱导率和芽增殖率及生根率都远高于雄株 [24] ，紫芦笋的雄株茎尖培养中丛芽分化率高于雌株 [25] ，银杏的组织培养中也发现银杏的雌雄株芽诱导率存在差异 [26] 。

构树雌雄株再生能力差异，可归因于内源性激素含量和不同性别基因型之间的固有差异 [27] 。雌雄异株植物在基因表达和生理方面有明显差异，如高山红景天的雌株苗高略高于雄株 [28] ，银杏雄株的过氧化物酶的活性均大于雌株 [29] ，沙棘雄株叶片蛋白质含量比雌株高约31.5%，可溶性糖高越22.2%，总氨基酸高约28.2% [30] 。雌株的抗旱性强于雄株 [31] ，雌株繁殖投入较高，表现出更强的营养补偿机制 [32] ，这些差异也导致植物的雌株和雄株在组织培养难易程度上的差异。在构树组织培养过程中，雄株构树外植体更容易被菌类污染，通过构树叶片解剖发现雄株构树叶片上表皮厚度比雌株厚8.83%，两者差异极显著 [33] ，表明构树雄株叶片储水能力更强，被菌类污染的可能性就更大。此外在构树组织培养过程中，构树雄株有明显的褐化，目前认为植物组织培养中褐变主要是由酶促褐变引起的 [34] ，酶促褐变如同一般的酶促反应，其发生必备三个条件，即酶、底物和氧。切割外植体时伤口处会分泌的酚类化合物，它是酶促反应发生的底物［35］。引起褐变的酶有多酚氧化酶(PPO)、过氧化物酶(POD)、苯丙氨酸解氨酶等，有研究表明银杏雄株的过氧化物酶的活性均大于雌株 [25] ，在构树组织培养过程中，可能因为构树雄株褐变等酶活性高于雌株，与切口处酚类化合物发生反应，导致雄株外植体褐化比雌株更严重。其次培养基易呈现红色这与外植体的内生菌有很大关系。植物内生真菌(endophytic fungi)是生活在植物组织内，它大部分或全部时期都在植物体内 [36] ，这是一个庞大的种群，据保守估计大约有1.5 × 106种 [37] 。构树体内也有大量内生真菌，目前构树根、茎、叶的内生真菌分离率分别为0.86、0.57、0.91，目前已经在构树体内得到了47株内生真菌 [38] ，在培养过程中雄株叶片出现更多红色培养基，这可能跟雌雄株内生菌根的差异有关，可能构树雄株内生菌更多且复杂，切口处的内生菌进入培养皿中生长污染了培养基，造成培养基呈现红色。雌株在构树组织培养的优势是毋庸置疑的，这为构树雌株叶片的利用有很大的现实意义。

感谢国家自然科学基金(32001289)的资助。

^*第一作者。

^#通讯作者。