梨远缘花粉原位萌发及生长特性

应用荧光标记方法对梨远缘花粉在‘丰水’和‘噢嗄二十世纪’柱头上萌发及花粉管生长特性进行观察,结果表明:(1)梨远缘花粉均能在柱头上萌发,但其萌发率不同,授粉后24 h,在‘丰水’柱头上‘红叶桃’花粉萌发率最高,达62.8%,而‘盖县大李’花粉萌发率仅为12.0%,各种远缘花粉在‘丰水’柱头萌发率均高于‘噢嗄二十世纪’柱头。(2)各种远缘花粉管在梨柱头或花柱内生长情况也有差异,‘红叶桃’等核果类花粉管在梨柱头上均表现为扭曲、盘绕等现象,不能穿过柱头;‘红星’和‘红富士’花粉管虽然有少量穿过柱头,但不能进一步在花柱内生长,表现为扭曲变形、先端膨大等不亲和性现象。因此,梨与远缘果树杂交不亲和在柱头上就已发生,这与梨自交不亲和反应发生在花柱内的现象不同。     

泛素/26S蛋白酶体途径与显花植物自交不亲和反应

植物的生长和发育离不开短命调控蛋白的有选择性降解,其中一种重要的降解方式就是泛素,26S蛋白酶体途径。在这个途径中,泛素（ubiquitin）和26S蛋白酶体起着至关重要的作用,需要被降解的蛋白会通过E1-E2-E3酶接合反应由Ub进行标记,随后标记蛋白会被26s蛋白酶体识别并降解。自交不亲和反应也正是通过此途径实现的,ARC1（arm repeat containing 1）和SCFs（skp1-cul1-F-box-proteins）作为E3s分别在孢子体自交不亲和和配子体自交不亲和反应中起作用。本文综述了就泛素/26S蛋白酶体途径的组成及其在自交不亲和反应中的作用。     

罂粟科植物自交不亲和反应中信号转导的研究进展

自交不亲和性是植物特异性地识别并拒绝自花或亲缘关系很近的花粉的一种遗传机制,该特异性受S基因座控制.在前人的研究基础上总结了罂粟科植物自交不亲和反应过程中信号转导的研究进展,将参与其信号级联反应的信号分子分为与S-位点连锁(包括花柱S-蛋白和花粉S-受体)和不连锁的信号分子(Ca2+、p26、p68、MAPK、细胞骨架以及PCD),并综述了各个信号分子之间的相互作用.     

柚雌蕊不同部位抽提液对自交不亲和阻抑效果的研究

以‘土柚’（Citrus grandis ‘Tuyou’）作对照,采用荧光显微技术对‘琯溪蜜柚’（Citrus grandis‘Guanxi-miyou’）、‘度尾蜜柚’（Citrus grandis ‘Duweimiyou’）两个品种花粉在本品种和异品种雌蕊不同部位抽提液中花粉萌发和花粉管伸长状态进行了观察。结果表明：‘琯溪蜜柚’和‘度尾蜜柚’子房抽提液对自身花粉管伸长阻抑最明显,并产生严重的弯曲;柱头抽提液对自身花粉管伸长稍有影响,出现中度弯曲;花柱抽提液中自身花粉管伸长正常,仅有轻微弯曲。然而,对于异品种的花粉以及自交亲和的‘土柚’,其子房、花柱和柱头抽提液对花粉管伸长没有这种阻抑效应。     

配基理性设计技术及其应用进展

配基是指能与受体发生特异性结合的分子,其中配基与受体的结合部位称为受体腔;某些配基与生物大分子的特定位置结合后,可导致整个分子构象改变从而产生或抑制其生理活性,该结合部位称为活性位点.配基一般通过多种作用力类型(如范德华相互作用、静电相互作用、氢键和疏水相互作用等)与受体特异性结合.早期配基的发现和设计主要基于经验和感性认识,近年来随着计算机软硬件技术的飞速发展,配基理性设计技术得到了广泛应用.     

高山杜鹃与大喇叭杜鹃种间杂交过程的观察研究

以高山杜鹃‘Nova Zembla’为母本,大喇叭杜鹃为父本进行人工杂交授粉,利用荧光显微镜对杂交组合花粉萌发及花粉管生长过程进行观察,并统计其杂交的田间坐果率。结果显示:(1)授粉后1d花粉开始萌发形成花粉管,其萌发率在授粉后1～5d内显著增长,其后增长缓慢,到第12天萌发率最高达37.36%。(2)花粉萌发后花粉管生长速度由慢变快,授粉后2d花粉管进入花柱,7d进入子房,10d进入胚珠;实验中杂交花粉管与胚珠虽有结合,但与胚珠结合率低,授粉后12d仅7.42条花粉管进入胚珠。(3)在花粉管生长过程中,伴有大量异常现象,表现为授粉后柱头细胞、花粉管、花柱引导组织、子房组织、胚珠中的胚囊等部位依次出现胼胝质沉积反应,花粉管生长中出现的膨大、先端沉积胼胝塞而中途停止生长、螺旋扭曲、粗细不均、杂乱生长或螺旋膨大且逆向生长等异常。(4)该实验杂交的田间坐果率为零。研究表明,高山杜鹃‘Nova Zembla’与大喇叭杜鹃杂交不亲和,杂交后花粉管生长的异常行为可能是种间杂交不亲和的主要原因,且受精前障碍与受精后障碍可能同时存在。     

转基因甘蓝型油菜亲和性等级识别方法构建

为预测转基因甘蓝型油菜商业释放的基因流环境生态风险,基于模糊数学中模糊聚类分析与模糊模型识别,并结合生物统计学相关知识,构建了转基因甘蓝型油菜亲和性等级识别方法.该方法包含转基因甘蓝型油菜种间组合亲和性的模糊聚类分析、模糊聚类结果F检验、种间组合风险等级划分和风险等级模式识别4个基本步骤.并在等级模式识别步骤中针对样本数据收集情况的不同,构建了不同的等级识别方法,与传统聚类的硬性划分相比更具灵活性.以收集的常规油菜杂交实验数据聚类形成6个风险等级模式,将一甘蓝型油菜种间杂交实验进行亲和性等级识别为例对该方法进行了演示,论证了该方法具可操作性.     

Characterization of the promoter of phosphate transporter TaPHT1.2 differentially expressed in wheat varieties

TaPHT1.2 is a functional, root predominantly expressed and low phosphate （Pi） inducible high-affinity Pi transporter in wheat, which is more abundant in the roots of P-efficient wheat genotypes （e.g., Xiaoyan 54） than in P-inefficient genotypes （e.g., Jing 411） under both Pi-deficient and Pi-sufficient conditions. To characterize TaPHT1.2 further, we genetically mapped a TaPHT1.2 transporter, TaPHT1.2-D1, on the long arm of chromosome 4D using a recombinant inbred line population derived from Xiaoyan 54 and Jing 411, and isolated a 1,302 bp fragment of the TaPHT1.2-D1 promoter （PrTaPHT1.2-D1） from Xiaoyan 54. TaPHT1.2-D1 shows collinearity with OsPHT1.2 that has previously been reported to mediate the translocation of Pi from roots to shoots. PrTaPHT1.2-D contains a number of Pi-starvation responsive elements, including P1BS, WRKY-binding W-box, and helix-loop-helix-binding elements. PrTaPHT1.2-D1 was then used to drive expression of 13-glucuronidase （GUS） reporter gene in Arabidopsis through Agrobacterium-mediated transformation. Histochemical analysis of transgenic Arabidopsis plants showed that the reporter gene was specifically induced by Pi-starvation and predominantly expressed in the roots. As there is only one SNP between the TaPHT1.2-D1 promoters of Xiaoyan 54 and Jing 411, and this SNP does not exist within the Pi-starvation responsive elements, the differential expression of TaPHT1.2 in Xiaoyan 54 and Jing 411 may not be caused by this SNP.     

Subcellular Localization of the S Locus F-box Protein AhSLF-S2 in Pollen and Pollen Tubes of Self-Incompatible Antirrhinum

The distribution of the S locus F-box (SLF) protein was examined by immunocytochemistry and Western blot techniques using an antibody against the C-terminal part of AhSLF-S2 in self-incompatible Iines of Antirrhinum. Abundant gold particles were found where pollen tubes emerge in vitro. With the elongation of pollen tubes, binding sites for the antibody were found in the cytoplasm of the pollen tubes,including the peripheral part of the endoplasmic reticulum. After germination in vitro for 16 h, the product of AhSLF-S2 and possibly its allelic products could still be detectable, implying that the SLF protein has a role in the elongating process of pollen tubes. The present study provides evidence at the protein level that the SLF protein is present in pollen cytoplasm during pollen tube growth. These findings are discussed, as is their potential role in the self-incompatible response in Antirrhinum.     

簇枝补血草花的二态性及繁育系统研究

白花丹科被列为异型花柱较多的科,该文以补血草属簇枝补血草为材料,通过对野外居群的花部特征、花期物候和繁育系统等研究,探讨花部形态多态性及其对生殖的影响。簇枝补血草具有两种类型植株,具玉米状柱头和A型花粉的植株称为C型植株;具乳头状柱头和B型花粉的植株称为P型植株,且A/B型花粉的大小、外壁纹饰不同。单花发育过程中两型植株的花萼、雌蕊大小差异明显,随着花的成熟差异逐渐消失。两型植株都为雌蕊高于雄蕊,柱头探出式雌雄异位;C型植株的花期较P型植株长约2 d。一天当中,A型花粉活力高峰期为13:00,B型花粉在11:00和15:00都表现为高峰期;玉米状柱头可授性最强时期在13:00～15:00,乳头状柱头则在15:00。两型花粉可育性在盛花期最高,终花期时B型花粉可育性明显高于A型。荧光染色观察发现花粉萌发和花粉管的生长速度都为:异型授粉＞同型授粉,B型花粉在乳头状柱头上不能完成受精。此外,人工授粉实验也表明异型授粉结实率显著高于同型,P型植株经同型授粉结实现象并不明显,存在少量无融合生殖。研究表明簇枝补血草花部具二态性,繁育系统为兼性异交,其中乳头状柱头对A型花粉亲和,对B型花粉不亲和,但玉米状柱头却对A/B型花粉都亲和,这打破了该科的异型自交不亲和的例证。