甜菜自交不親和性識別機制的初步研究.pdf

1、自交不親和性（Self-incompatibility，SI）是植物特異性地識別并拒絕自花或近親花粉，保證實現(xiàn)異花受精和遺傳重組的一種機制，對植物的遺傳變異性，具有重要的生物學意義。自交不親和反應，是雄配子體與雌蕊相互識別、作用的結(jié)果，其中的分子細節(jié)展現(xiàn)了一個完整的植物信號通路。由于花粉離體培養(yǎng)技術(shù)的成熟，自交不親和性信號通路的研究可以在離體情況下進行，因而更是研究信號通路的良好材料。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、遺傳與進化分析已經(jīng)積累了相當?shù)某晒欠肿铀缴系难芯炕旧鲜强瞻?。對甜菜自交不親和性分子機理的研究，將為甜菜分子育種技術(shù)的開發(fā)提供一個新的角度。借助現(xiàn)代分子生物學技術(shù)進行人工控制和轉(zhuǎn)移自交不親和性的實現(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。
　　本研究通過顯微技術(shù)觀察并統(tǒng)計了甜菜自交不親和花粉管的3種抑制部位及其作用時間。首次發(fā)現(xiàn)活性花粉不萌發(fā)卻能引起柱頭乳突細胞胼胝質(zhì)

3、的強熒光分布隨時間的遷移變化。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)。同時從一個新的角度比較并分離了37個同時參與自交不親和，雜交不親和的蛋白點。利用鈣離子指示劑標記法結(jié)合焦銻酸鉀鈣離子沉淀的電鏡觀察，發(fā)現(xiàn)親和生長中的花粉管尖端具有多個鈣離子峰，而自交不親和反應組的花粉管尖端僅有一個鈣峰，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入花粉管；自交不親和反應發(fā)生時，大量鈣離子涌入花粉管或滯留其外