植物的生殖讲座（五）：被子植物的自交不亲和性

自交不亲和性广泛存在于被子植物中,同形花与异型花均存在自交不亲和性。受精的障碍可发生在花粉萌发、花粉管进入柱头、花粉管在花柱中生长及进入胚囊中等不同阶段和部位。不亲和性由孢子体系统或配子体系统控制。用转基因技术研究发现甘蓝的ＳＬＧ启动子能控制配子体型和孢子体型的表达。配子体自交不亲和的Ｓ基因产物具有核酸酶的活性,能选择性地破坏不亲和花粉管的ＲＮＡ。本文简介了克服自交不亲和性的方法及自支不亲和性的利用。     

作物远缘杂交育种的途径及其实质

作物远缘杂交的育种可操作性及效果多年来颇有争议,科学家对物种起源与进化的研究恰恰是指导作物远缘杂交育种的理论基础。物种形成理论研究表明生命的共同起源是远缘杂交的理论基础,生物多样性是远缘杂交的物质基础。生物种间的繁殖隔离机制是远缘杂交不亲和性障碍的根源所在,而物种形成方式又为克服远缘杂交的不亲和性提供了理论依据。其中异域性物种形成方式下的生殖隔离具有不彻底性,是克服远缘杂交受精前不亲和性的理论根据;同域性物种形成方式中多倍体化的方式对远缘杂交受精后不亲和性的克服具有较强的指导意义。本文在通过对以上方面的阐述,剖析了远缘杂交的障碍来源、克服途径及实质,为作物远缘杂交育种工作提供参考。     

红花烟草(Nicotiana tabacum L.)与黄花烟草(N.rustica L.)的种间试管受精

用试管受精方法来克服远缘杂交不亲和性,以获得用常规杂交技术所不能得到的远缘杂种,仅有石竹科和茄科的例子,而且其中也尚缺乏细胞学和生化方面的资料。在栽培红花烟草×栽培黄花烟草中的种间试管受精工作迄今尚未见报道。我们用试管受精方法在上述种间杂交组合中克服了烟草远缘杂交不亲和性并获得了种间杂种,同时对其进行了形态学和细胞学观察以及过氧化物酶同功酶分析。供试材料为栽培红花烟草(Nicotianatabacum L.cv.千斤黄,2n=48)和栽培黄花烟草(M.rustica L.cv.蛤蟆烟、羊耳烟,2n=48)。其杂交组合为:千斤黄×蛤蟆烟和千斤黄×羊耳烟。     

雌蕊成熟度在克服小麦与黑麦属间杂交不亲和性上的效应

本试验广泛研究了小麦等材料与黑麦杂交时,母本雌蕊成熟度在克服属间不亲和性上的效应。不论普通小麦的冬、春性品种,不同倍数性的物种,不同类型的小麦雄性不育系,小麦异附加系以及八倍体小偃麦新物种等与黑麦杂交,一般以母本开花前1—2天雌蕊嫩龄时授粉,对克服属间杂交不亲和性效果最好,幼龄授粉次之。这一雌蕊成熟度效应对于与黑麦越难杂交的小麦品种和物种一般越显著。在不同地点(青海西宁及陕西杨陵),不同年份,不同月份及一天内不同时间授粉,结果表现一致。试验还揭示了小麦雌蕊成熟度对黑麦花粉萌发及杂种种子形成的深刻影响。     

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.     

担子菌不亲和性因子特性的研究概况

对不亲和性因子的交配特性 ,不亲和性因子的构成 ,不亲和性因子的复等位基因现象等的研究进展进行了综述 ,并提出了不亲和性因子的研究前景     

植物的受精作用 第五讲 受精的控制

自本世纪二十年代开始,已开展了一些有关人工控制受精的试验。1950年以前的工作,Maheshwari (1950)已收集在他所著的《被子植物胚胎学引论》一书中。在最近的三十多年,由于对不亲和性饥理的知识的提高,创立了更多的克服不亲和性的有效方法。本文选择蒙导花粉法、蕾期授粉、电助授     

植物的受精作用 第四讲 受精的障碍——不亲和性

在被子植物中广泛地表现为同种植物的异花受精,如果遗传背景差异较大(如属间、种间的关系)或差异太小(如同一朵花或同一个体不同花之间的关系)之间的传粉都不能导致受精,即使受精,胚和胚乳不能正常发育。这就是受精作用中存在的杂交不亲和性及自交不亲和性现象。这种受精的障碍是被子植物在长期进化过程中形成的,既有利于维持种的稳定性又能保持其生活力的一种适应性。     

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。     

真菌异核体不亲和性机理研究进展

异核体不亲和性是普遍存在于真菌中的一种生物学现象,由特定的不亲和性位点所控制。从真菌异核体不亲和性分子机理的研究进展以及不亲和融合细胞死亡过程和相关蛋白的关系展开论述。对真菌异核体不亲和性机理的深入研究,将有助于揭示生物中非己识别系统的演化规律,并为解决原生质体融合子的不稳定性探索出有效的方法和途径。     

激光和高压静电场对草莓种间杂交不亲和性的影响

以明晶等４个栽培品种及森林草莓、黄毛草莓和弗州草莓等３个野生种和类型为试材进行了该项研究。结果表明,用适宜剂量的激光和高压静电场处理父本野生草莓花粉可以克服草莓种间杂交不亲和性,显著提高座果率、杂种率和交配率,从而获得较多新的草莓种质资源。     

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。     

水稻广亲和性遗传的再研究

水稻广亲和基因的利用是克服亚种间杂种不育性的重要途径。但在广亲和性的遗传上不同研究者的结论不尽一致。以3种有广亲和品种参加的三交组合为研究材料,研究了品种Ketan Nangka的广亲和性遗传。结果表明水稻亚种杂交F1同时存在着雄性不育和雌性不育,但雄性不育对小穗育性的作用大小因组合而异;无论是在雄性不育位点还是雄性不育位点上,Ketan Nangka均具有相对应的中性基因（广亲和基因）;广亲和性的遗传特点与所用的籼粳测验品种间的杂种不育性密切相关;S－5位点的广亲和基因遗传符合单位点孢子体－配子体互作模型。     

亲和性试验与高等担子菌的系统学

真菌的不亲和性是在有性生殖系统中由基因型所决定的对核配的抑制现象,普遍存在于高等担子菌中。早期关于亲和性的研究大多只涉及其遗传出基础,近年来亲和性试验已被广泛地应用于担子菌系统学与酶和DNA等数据结合作为划分种,探讨生殖隔离机制和物种形成的依据。本文在介绍亲和性概念及其遗传学结构的基础上,简述了亲和性试验的方法,讨论了不亲和性与生物种的关系以及亲和性试验在高等担子菌系统学中的应用原理和实例。     

《植物界中的不亲和性》出版发行

由安彩泰、马静芳编著的《植物界中的不亲和性》已由甘肃科学技术出版社出版发行。《植物界中的不亲和性》分总论和各论两大部分。总论主要包括:植物不亲和性的进化、生理、遗传、变异、研究方法及利用和繁殖等;各论分别描述了30多个科80个属200多个植物种的自交和异交不亲和性     

中国部分野生百合自交和组内及组间杂交亲和性研究

以百合属(Lilium)4个组13种野生百合为试验材料,配置80个杂交组合,分析中国野生百合自交、组内及组间杂交的亲和性.采用延迟授粉和切割柱头两种授粉方式和胚拯救技术,以克服受精前、后的障碍,提高育种效率.结果显示:百合自交亲和性存在一定差异,大花卷丹(L.leichtlinii)和兰州百合(L.davidi‘ unicdor cotton')自交不亲和;卷瓣组组内杂交在所配置的杂交组合中,仅有3个组合[垂花百合(L.c ernuum)×细叶百合(L.pumilum)、兰州百合×垂花百合以及兰州百合×大花卷丹]通过延迟授粉获得杂交胚,并通过组培获得杂交苗;卷瓣组与钟花组组间杂交亲和性较好.研究表明,对于大多数的杂交组合,延迟授粉比切割柱头对克服受精前障碍有效;而对于绝大多数的自交和杂交组合,组培能有效克服受精后障碍,并获得子一代苗.     

棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性

本文研究了棉属栽培种与野生种杂交的不亲和性,试验材料涉及5个染色体组,包括2个栽培种(陆地棉和中棉)和5个野生种(戴维逊氏棉、瑟伯氏棉、三裂棉、阿拉伯棉和比克氏棉)。以陆地棉作母本,异己花粉管在花柱中生长缓慢,有花粉管胚珠低于10%,陆地棉×戴维逊氏棉杂种胚在子叶期坏死。以中棉作母本,不亲和性主要表现在受精后的胚胎发育过程中。     

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。     

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。