砧/穗间交流的物质及其嫁接愈合效应

植物嫁接愈合受砧/穗自身和外部环境等多种因素的调节和控制。在嫁接伤口愈合期间,砧木与接穗的相互作用不仅体现在明显的组织学特征的变化,还涉及了复杂的生理生化和分子调控机制。砧木和接穗愈合经历隔离层的形成、愈伤组织的发生、分化以及维管组织的再分化四个步骤,在此过程中砧/穗细胞、组织或器官之间相互影响,频繁发生物质交流,如植物激素、蔗糖、核酸和蛋白质等物质通过胞间连丝发生短距离运输或是经韧皮部进行长距离运输,从而开始形成砧/穗之间的识别、接纳、包容效应,最终完成愈合过程,并对嫁接苗后续生长过程起到重要影响。该文就当前植物嫁接过程中砧/穗愈合的组织学特征、砧/穗间交流物质的属性及其对砧/穗愈合进程的影响进行综述,为植物嫁接繁殖的生产实践提供基础理论指导。     

花粉特异F-box基因及其表达产物可能参与的SCF途径

泛素蛋白体目标性降解蛋白途径是许多细胞学过程的重要调节体系,底物蛋白泛素化涉及3个酶激反应,其中,作为E3连接酶的SCF复合体对底物的识别是通过亚体F-box蛋白C末端的特异性结构实现的.利用染色体步移等方法,最近在一些配子体型自交不亲和植物S-RNase基因近旁相继发现了一类花粉特异性表达的F-box基因,从而预示泛素介导的SCF蛋白降解途径可能参与配子体自交不亲和反应.     

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。     

梨自花与异花授粉后花粉胞内游离Ca2+分布的变化

利用低温荧光标记和激光共聚焦显微技术研究了砂梨自花与异花授粉后至花粉萌发期间花粉胞内游离Ca^2 分布的变化过程。结果表明亲和授粉后花粉萌发孔附近的Ca^2 浓度没有降低,但是随着授粉后时间的延长,萌发孔附近的Ca^2 梯度因花粉胞内游离Ca^2 浓度整体增大而消失,并又随后胞内游离Ca^2 浓度又不均匀下降,至萌发前在萌发孔附近的Ca^2 梯度又重新建立,而不亲和花粉则没有这种特征性的变化。研究还表明Ca^2 参与梨自交不亲和反应过程中花粉与柱头识别的初始反应和梨花粉的萌发过程。     

甘薯近缘野生种资源的杂交亲和性评价及利用

甘薯近缘野生种与甘薯栽培品种的杂交结实率研究表明,甘薯栽培品种与不同倍性I．trifida的平均杂交结实率为9．33％,其中与六倍体I．trifuta杂交结实率最高,与二倍体I．trifida杂交结实率最低;与四倍体I．1ittoralis杂交的平均结实率为4．22％;与I．leucantha杂交的平均结实率为0．75％。甘薯与近缘野生种杂交,其后代的结薯性出现广泛的分离,甘薯与六倍体I．frifida的杂交后代结薯率高于与其它低倍体的野生种。在甘薯栽培品种与近缘野生种的杂交后代中选出了一些优良的杂种后代。利用六倍体I．trifida与甘薯栽培品种杂交和回交,从其后代中选育出了苏渝303和渝苏297等甘薯品种。     

铃铛子和赛莨菪（茄科）的传粉机制比较研究

通过野外交配系统试验和传粉昆虫观察,以铃铛子（Anisodus luridus）和赛莨菪（A．camiolicoides）为研究对象,探讨了山莨菪属内自交亲和系统的进化与传粉昆虫的转变。结果表明,铃铛子和赛莨菪均属于自交完全亲和的类群,但两个种的自动自交能力均不强,而且都存在传粉限制。北方黄胡蜂（Vespula rtfarufa）和石长黄胡蜂（Dolichovespula saxonica）分别是铃铛子和赛莨菪的主要传粉昆虫,自然状态下两种昆虫的传粉效率均比较高,但两种昆虫访问两种植物时传递花粉的方式不同,其中北方黄胡蜂主要促进了铃铛子的花间传粉,而石长黄胡蜂访花引起赛莨菪同一朵花内的传粉。通过与该属的另一种植物山莨菪（A．tanguticus）的传粉机制比较,发现在山莨菪属的物种分化过程中,由自交不亲和转变为自交完全亲和,传粉昆虫也发生了转变,证明了自交亲和系统存在于起源较晚的类群中。高山环境中频繁且不可预测的降雨可能降低了传粉昆虫的活动能力,进而导致铃铛子和赛莨菪均存在传粉限制。     

芸苔属植物自交不亲和性中的细胞识别

从细胞识别的角度概述芸苔属植物自交不亲和信号的产生和转导机制的研究进展。     

蔷薇科植物S-RNase特异性区域分析

S-RNase在配子体型自交不亲和性反应中起关键作用,HV区段被认为是雌蕊与花粉间特异识别的关键部位。应用生物信息学方法,对蔷薇科植物的S-RNase序列分析,并对HV区段一级结构邻近区和空间邻近区作物理化学性质分析,发现HV区C端的一段氨基酸序列符合蛋白质相互作用位点的特征;HVP区也是一个多态性区段,可能参与分子识别过程。因此,蔷薇科植物中,S-RNase与花粉S基因产物的作用方式可能为S-RNase的HVC区与花粉S基因产物先非特异性结合,再以HV区和HVP区进行分子间特异识别。     

几种同域分布姜花属植物的种间杂交亲和性

种间配子不亲和以及种间杂交种子活力低是众多的物种间杂交隔离机制中的两个方面。通过对云南澜沧地区分布的4种（型）姜花属植物——圆瓣姜花（Hedychium forrestii）、草果药(Hspicatum)、两类型滇姜花（Hyunnanense）间进行野外杂交试验,比较杂交结实率、每果种子数以及杂交种子的萌发参数等指标来分析4种（型）姜花之间的杂交亲和性和杂交后代表现,发现4种（型）姜花属植物配子间都具有不同程度的亲和性,但种间杂交种子的萌发适合度比同种授粉获得的种子低。结果表明,这4种（型）姜花属植物间配子亲和性不是有效的种间隔离机制,种间杂交种子活力低是一种不完全的隔离机制,它们在同域分布的地区,仍然有形成杂交后代的可能性。     

对应关系形成的一般分子机制

对应关系形成的分子机制的阐明对于在理论上深入了解对应关系本质和生命系统运行机制,在应用方面帮助人工利用、干预或构建对应关系具有重要意义．分子生物学的快速发展为对应关系的分子机制进行更深入和全面的认识提供了条件．本文在综合比较各种生物大分子基础上,提出系统性的多单体生物大分子模型理论,试图揭示对应关系形成的一般分子机制．该模型理论认为多单体生物大分子具有种类的高多样性,对应关系对多单体生物大分子高效完成各种生物学功能具有必要性,同时,多单体生物大分子的结构和性质也为对应关系的形成提供了可能性．对应关系的形成过程是一个相对独立的可分为3个阶段的复杂过程．在多单体生物大分子结构和性质基础上,从与配体间的识别机制、作用机制及亲和性三方面揭示了对应关系的形成机制．对多单体生物大分子产生对应关系的必然性、形成的分子机制的复杂性及在理论和应用方面的重要价值也进行了讨论．