高等植物自交不亲和性的分子生物学

自交不亲和性是大多数高等植物防止近亲繁殖的一种遗传屏障。它涉及受精时雄配子（花粉）和雌蕊之间的相互作用。目前,已经分离获得了编码控制雌蕊自交不亲和性的Ｓ基因。在孢子体型自交不亲和的芸苔属中,雌蕊Ｓ基因编码Ｓ位点糖蛋白（ＳＬＧ）和Ｓ受体激酶（ＳＲＫ）。它们可能与磷酸化和去磷酸化参与了的某种信号传递有关,最后导致自交花粉生长的抑制。在配子分配体型自交不亲和的茄科中,雌蕊Ｓ位点糖蛋白为一种核糖核酸酶,称为Ｓ－核酸酶（Ｓ－ＲＮａｓｅ）。自交不亲和反应与Ｓ－核酸酶引起的花粉管ＲＮＡ降解有关,并且可能通过花粉管特异性地摄入Ｓ－核酸酶或者花粉管内存在的特异性的核酸酶抑制剂的作用,达到对自交花粉生长的抑制。另外,从配子体型自交不亲和的罂粟中,分离到了与芸台属和茄科不同的雌蕊Ｓ基因,其作用机理可能与Ｃａ＋＋参与的信号传递有关。     

配子体自交不亲和植物花粉S基因研究进展

配子体自交不亲和植物的自交不亲和性是由雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的结果。目前已经分离和鉴定了雌蕊自交不亲和基因及其表达产物。最近从金鱼草、Prumusdulcis、梅等植物中分离的F-box基因,它具有花粉S基因特点,即在花药、成熟的花粉和花粉管中特异表达;在基因位置上,与S-RNase基因紧密连锁;不同物种或同一物种不同品种F-box基因间核苷酸和氨基酸序列上存在高度多态性。通过分子生物学方法和杂交授粉试验证明所分离的F-box基因是花粉自交不亲和基因,但目前尚未分离出该类基因相应的表达蛋白。主要综述了配子体自交不亲和植物花粉自交不亲和基因的发现、基因的结构、雌蕊自交不亲和因子和花粉自交不亲和因子相互作用的模型。     

中国樱桃与甜樱桃花粉原位萌发及花粉管生长的差异

以‘垂丝’、‘东塘’(中国樱桃)和‘莫利’、‘拉宾斯’(甜樱桃)为试材,分别于自花、异花授粉后不同时间切取花柱,用FAA固定,荧光染色后压片观察。结果显示,中国樱桃和甜樱桃的自花、异花花粉均能在柱头萌发,且其花粉管在花柱中表现为“极快—慢—快—稳定”的动态变化过程。但甜樱桃花粉萌发率高于中国樱桃,异花高于自花。中国樱桃自花、异花都有花粉管到达花柱基部;甜樱桃‘莫利’ב拉宾斯’和‘拉宾斯’自交有花粉管到达花柱基部,而‘莫利’自交的花粉管在花柱中上部已停止生长。结果表明,中国樱桃表现自交亲和性,而甜樱桃除人工诱变导致自交亲和的‘拉宾斯’等品种外,表现典型的植物配子体自交不亲和性。     

植物自交不亲和基因研究进展

自交不亲和性的研究是植物生殖生物学和分子生物学研究的热点之一,对自交不亲和基因和蛋白质的深入研究是解析自交不亲和性机理的关键.对控制孢子体自交不亲和性和配子体自交不亲和性的S基因及其蛋白质产物的分子生物学研究进展进行了综述.孢子体自交不亲和性植物S位点上至少存在3个基因,即SLG、SRK和SCR基因.其中SLG、SRK基因控制雌蕊自交不亲和性,而SCR控制花粉自交不亲和性.配子体自交不亲和植物雌蕊S基因产物为S-RNase,具有核酸酶活性;配子体自交不亲和植物花粉S基因产物尚未找到.     

高等植物自交不亲和性的分子生物学

自交不亲和性是大多数高等植物防止近亲繁殖的一种遗传屏障。它涉及受精时雄配子（花粉）和雌蕊之间的相互作用。目前,已经分离获得了编码控制雌蕊自交不亲和性的Ｓ基因。在孢子体型自交不亲和的芸苔属中,雌蕊Ｓ基因编码Ｓ位点糖蛋白（ＳＬＧ）和Ｓ受体激酶（ＳＲＫ）。它们可能与磷酸化和去磷酸化参与了的某种信号传递有关,最后导致自交花粉生长的抑制。在配子分配体型自交不亲和的茄科中,雌蕊Ｓ位点糖蛋白为一种核糖核酸酶,称     

菊花自交不亲和性初步研究

以菊花品种杂交为对照,通过自交亲和指数、受精作用及自交有性过程荧光显微镜观察,对菊花自交不亲和性进行了研究。结果表明:菊花自交难以结实,具不亲和性;菊花自交不亲和的反应部位在雌蕊柱头,表现为花粉粒粘附少、萌发率低及诱导胼胝质生成,花粉管在柱头上出现各种异常现象而难以进入花柱。     

枇杷少核株系花粉管生长差异研究

以‘大五星’枇杷退化种子少核株系‘川农1号’(C1)为试材,以‘大五星’枇杷自花授粉为对照,采用荧光显微技术,对枇杷少核株系自花、异花授粉后花粉管生长情况进行观察。结果表明:(1)C1株系异花授粉后花粉能在柱头上萌发,并伸入中央花柱道,在授粉后48h左右到达花柱基部。(2)C1株系自花授粉后,花粉萌发与花粉管的伸长速度相对于异花授粉滞后,自花授粉后36h大多数花粉管到达花柱的中上部并停止生长,且伴随产生花粉管顶端形态异常、荧光异常明亮等现象,最终只有极少数花粉管能到达花柱基部。研究表明,C1株系为配子体自交不亲和,C1株系的自交不亲和性是引起其少核的重要原因之一。     

花粉——雌蕊相互作用的分子基础

显花植物授粉过程包含了花粉与雌蕊一系列复杂的细胞间相互作用。花粉在柱头上必须发生粘附与水合作用后才能萌发,花粉胞被蛋白可能在粘附机制中起主要作用,而水孔蛋白调节了花粉的水合过程;花粉管在花柱引导组织中定向生长,受引导组织胞间质、向化性物质及细胞粘附机制等因素的影响,也与花粉受体及子房有关。在植物的自交不亲和性反应中,配子体型自交不亲和性反应主要是由自交不亲和基因蛋白产物降解花粉RNA或以Ca^2 介导的信号级联反应实现的;孢子体型自交不亲和性反应则依赖于干性柱头以及雌蕊的S受体激酶及S位点糖蛋白与花粉S基因配体之间的相互作用。     

芸芥自交亲和性变异的初步研究

为了判断芸芥(Eruca sativa)自交亲和性的变异情况, 采用套袋自交、剥蕾自交和开放授粉3种方法, 对来源于中国、伊朗和巴基斯坦的52份芸芥的自交亲和指数及相对亲和指数进行了统计分析。结果表明: (1) 芸芥为高度自交不亲和植物, 其不同品种(系)中存在自交亲和基因; (2) 芸芥不同品种间自交亲和性存在广泛的变异, 品种间自交亲和指数介于0-4.98之间, 品种内不同个体间自交亲和性也存在广泛的变异; (3) 参试材料分为4种类型, 即高自交亲和、自交亲和、自交不亲和(0<自交亲和指数<1.00)及高自交不亲和; (4) 芸芥自交亲和性因生态类型而异, 西南地区的材料自交亲和性最高, 西北地区次之, 华北地区最低。总之, 芸芥为一种高度自交不亲和植物, 其自交亲和性状存在广泛的变异, 共有4种变异类型。     

基于S- 核酸酶的自交不亲和性的分子机制

自交不亲和性是一种广泛存在于显花植物中的种内生殖障碍, 可以抑制近亲繁殖而促进异交。其中, 以茄科、玄参科和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和性是最常见的类型。这类自交不亲和性是由单一的多态性S-位点所控制。目前的研究发现这一位点至少包含两个自交不亲和反应特异性决定因子: 花柱中的S-核酸酶和花粉中的SLF(S-Locus F-box)蛋白。该文将主要介绍并讨论基于S-核酸酶的自交不亲和性分子机制的研究进展。     

基于S-核酸酶的自交不亲和性的分子机制

自交不亲和性是一种广泛存在于显花植物中的种内生殖障碍,可以抑制近亲繁殖而促进异交。其中,以茄科、玄参科和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和性是最常见的类型。这类自交不亲和性是由单一的多态性S-位点所控制。目前的研究发现这一位点至少包含两个自交不亲和反应特异性决定因子：花柱中的S-核酸酶和花粉中的SLF（S-Locus F-box）蛋白。该文将主要介绍并讨论基于S-核酸酶的自交不亲和性分子机制的研究进展。     

高等植物自花花粉的识别与拒绝

高等植物在长期的进化过程中,通过雌蕊识别并拒绝遗传上相近的花粉,防止近亲繁殖、保持遗传多样性,该机制被称为植物自交不亲和性。植物自交不亲和性已成为当今国内外研究的热点。近年来,芸薹属孢子体自交不亲和性、S-RNase调节的配子体自交不亲和性以及罂粟花科配子体自交不亲和性研究比较深入。最近的研究表明,泛素介导的蛋白酶体蛋白质降解途径参与芸薹属孢子体自交不亲和性和S-RNase调节的配子体自交不亲和性反应。另一种蛋白质降解途径,即半胱-天冬胺酸特异的蛋白酶介导的细胞程序化死亡似乎参与罂粟花科配子体自交不亲和性。本文回顾了3种自交不亲和性研究的最新进展,并就其自交不亲和性机制作进一步讨论。     

花粉—雌蕊相互作用的控制机理

本文介绍了近年来在花粉—雌蕊相互作用的控制机理及发育调控中取得的一些进展。花粉与雌蕊的识别由一系列不亲和基因所控制的专一性糖蛋白所介导。在花成熟后期这些基因开始表达,合成大量的S蛋白质,从而植物获得自交不亲和的特性。雌蕊S蛋白质位于柱头或花柱中,它们能抑制自交不亲和花粉管生长。     

显花植物自体和异体花粉识别的分子机理研究(英文)

显花植物的受精涉及许多识别过程;其中第一个是雌性生殖组织心皮对花粉的识别。自交不亲和性（Ｓｅｌｆ－ｉｎｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ,ＳＩ）是一种广泛分布于显花植物的种内生殖障碍。在多数自交不亲和的植物中,ＳＩ的遗传控制比较简单,受控于一个由复等位基因构成的单一位点,称为Ｓ位点。在以茄科、玄参科和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和植物中,Ｓ位点编码一类核酸酶,即Ｓ核酸酶（Ｆｉｇ．１）,控制ＳＩ在花柱中的表达,但是与花粉自交不亲和性的表达无关。后者可能由与Ｓ核酸酶不同的基因控制,这种基因常被称为花粉Ｓ基因。它是目前了解显花植物花粉识别生化和分子机理的关键。近来;通过对影响花粉ＳＩ表达突变体的分子遗传分析提出了一个花粉Ｓ基因产物如何与Ｓ核酸酶相互作用完成自体和异体花粉识别过程的模型（Ｆｉｇ．２）。另外,描述了两个在金鱼草中克隆花粉Ｓ基因的方法,即Ｓ位点选择性的转座子标记和图位克隆。     

梨花柱S-RNase对花粉管内CaM分布的影响

采用免疫胶体金定位和电子显微技术研究了离体条件下梨花柱S-RNase对自花、异花花粉管中钙调素(CaM)分布的影响.结果显示:(1)花粉管中CaM主要分布在质膜附近,在细胞壁上也有少量分布.(2)不亲和(自花)花柱S-RNase处理后花粉管远离质膜的位置发现CaM,处理24h后在花粉管中部出现CaM,且CaM位置向花粉管内部移动;而亲和(异花)S-RNase处理后花粉管的CaM分布没有明显变化.研究表明,CaM参与了自交不亲和反应过程.     

白芥自交亲和性分析

对不同来源的8份白芥材料,采用人工自交法分析其自交亲和性。结果显示:白芥的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0.01~4.10之间,8份参试材料中,自交亲和指数小于1的材料有3个,自交亲和指数大于1的材料有5个。表明白芥中存在自交亲和材料,白芥自交亲和性变异不仅存在于材料间,而且也存在于同一材料内不同个体间。按自交亲和指数的高低,可将参试材料分为3种类型:高自交亲和类型(自交亲和指数大于3.00,如民乐洪水芥麻、04(X)等)、自交亲和类型(自交亲和指数为1.00~2.99)、自交不亲和类型(自交亲和指数0.00~1.00)。     

怀庆地黄胚珠试管受精的研究

怀庆地黄为自交系不亲和植物。为了克服其自交不亲和性,1978—1981年我们对其进行了胚珠试管受精研究,成功地克服了其自交不亲和的障碍,获得了试管受精的种子、幼苗和植株。试管受精所得的植株为二倍体。未授粉的带胎座的胚珠未形成种子和植株。完整雌蕊进行离体自花授粉,不能克服其自交不亲和性。通过胚珠试管受精,可消除雌性孢子体的柱头和花柱对花粉萌发和花粉管生长的抑制作用。     

自交不亲和植物S—位点特异性糖蛋白

自交不亲和植物Ｓ┐位点特异性糖蛋白朱利泉王晓佳（西南农业大学,重庆６３０７１６）关键词植物自交不亲和性Ｓ－位点特异性糖蛋白多态性植物自交不亲和性是指植物正常的雌雄配子之间花期自交不结实或结实率很低的现象,它在遗传上受Ｓ－位点（Ｓ－ｌｏｃｕｓ）控制。Ｓ...     

芸薹属中自交不亲和反应的信号转导

自交不亲和现象在芸薹属(Brassica)植物中普遍存在,芸薹属中表现的是典型的孢子体型自交不亲和性.单元特异性的S位点受体激酶(SRK)基因和S位点花粉胞被蛋白(SCR/SP11)发生识别后,一系列相关蛋白-臂重复蛋白(ARC1)、M位点蛋白激酶(MLPK)等,引发了自交不亲和反应信号的传导,最终产生自交不亲和反应.文章就这方面的研究进展作介绍.     

白菜型油菜自交亲和性变异分析

对不同来源的85份白菜型油菜品种的自交亲和指数研究表明,白菜型油菜的自交亲和性存在较大幅度的变异,自交亲和指数在0．00～9．28之间,这种变异不仅存在于品种间,而且存在于品种内不同个体间。85份参试材料中,自交亲和指数小于1的有50个品种;35个品种自交亲和指数大于1,自交亲和指数在1．00～9．28之间,其中亲和指数大于4的材料有28、44、45、55x、75、119、123、139号品种等。依据自交亲和指数,可将参试材料分为4种类型:高自交亲和类型(自交亲和指数>4．00);自交亲和类型(自交亲和指数1．00～3．99);自交不亲和类型(0．00< 自交亲和指数<1．00);高自交不亲和类型(自交亲和指数=0．00)。自交亲和性因地区而异,一般西部地区的品种自交亲和性高于其它地区的品种。