甜菜自交不親和性識(shí)別機(jī)制的初步研究.pdf

1、自交不親和性（Self-incompatibility，SI）是植物特異性地識(shí)別并拒絕自花或近親花粉，保證實(shí)現(xiàn)異花受精和遺傳重組的一種機(jī)制，對(duì)植物的遺傳變異性，具有重要的生物學(xué)意義。自交不親和反應(yīng)，是雄配子體與雌蕊相互識(shí)別、作用的結(jié)果，其中的分子細(xì)節(jié)展現(xiàn)了一個(gè)完整的植物信號(hào)通路。由于花粉離體培養(yǎng)技術(shù)的成熟，自交不親和性信號(hào)通路的研究可以在離體情況下進(jìn)行，因而更是研究信號(hào)通路的良好材料。甜菜（Beta vulgaris L.）普遍具有自交

2、不親和性，其相關(guān)的形態(tài)顯微觀察、遺傳與進(jìn)化分析已經(jīng)積累了相當(dāng)?shù)某晒?，但是分子水平上的研究基本上是空白。?duì)甜菜自交不親和性分子機(jī)理的研究，將為甜菜分子育種技術(shù)的開發(fā)提供一個(gè)新的角度。借助現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)進(jìn)行人工控制和轉(zhuǎn)移自交不親和性的實(shí)現(xiàn)，將提高農(nóng)作物制種效率，在育種工作中和生產(chǎn)上具有極其重要的意義。
　　本研究通過(guò)顯微技術(shù)觀察并統(tǒng)計(jì)了甜菜自交不親和花粉管的3種抑制部位及其作用時(shí)間。首次發(fā)現(xiàn)活性花粉不萌發(fā)卻能引起柱頭乳突細(xì)胞胼胝質(zhì)

3、的強(qiáng)熒光分布隨時(shí)間的遷移變化。在顯微觀察的基礎(chǔ)上，首次得到了甜菜自交不親和與親和組間的差異蛋白質(zhì)。同時(shí)從一個(gè)新的角度比較并分離了37個(gè)同時(shí)參與自交不親和，雜交不親和的蛋白點(diǎn)。利用鈣離子指示劑標(biāo)記法結(jié)合焦銻酸鉀鈣離子沉淀的電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)親和生長(zhǎng)中的花粉管尖端具有多個(gè)鈣離子峰，而自交不親和反應(yīng)組的花粉管尖端僅有一個(gè)鈣峰，加入EGTA后所有鈣峰消失。由此初步推斷鈣離子由花粉管尖端進(jìn)入花粉管；自交不親和反應(yīng)發(fā)生時(shí)，大量鈣離子涌入花粉管或滯留其外