植物自交不亲和性分子机理的研究进展.pdfVIP

维普资讯 第23卷 第 1期 吉首大学学报(自靠=；科学版) Ⅷ 23 No．1 撇 年 3月 jm HlUniversity．(Hhml$~ie~oeEdition) M ．抛 文章编号：1007—2985(2002)01—0032—06 植物 自交不亲和性分子机理的研究进展 徐国华 ，李常青。，张绍铃 (1南京农业大学园艺学院，江苏 南京 210095；2．江苏教育学院生物系，江苏南京 210013) 摘 要：舟绍了在植物界中广泛存在的卣交不亲和的两种主要美型：孢子体型 自交币亲和度配子体型 卣曼不亲和．综 述了这两种类型的遗传控制机理以厦近年来在分子水平上的研究进展 ． 关键词 ：卣变不亲和性 ；孢子体型；配子体型 ；分子机理 中图分类号1094443 文献标识码 ：A 自交不亲和性(s 一incompatibility，sI)是防止开花植物 自交的一种机制，’是被子植物保持遗传变异 的一个重要保证，它在植物界中普遍存在 ．SI是 自交受精的一种遗传障碍的典范，代表了被子植物中最为 普遍的防止 自交的机制．几乎一半以上的显花植物具有 自交不亲和性，涉及到 70多个科、250多个属．目 前普遍认为sI是由s基因控制．当雌雄性器官具有相同的S基因时，交配不亲和，雌雄双方的S基因不同 时交配能亲和 因此，现在有关 sI的研究主要都在围绕s基因的分离、克隆及表达性质等方面进行 ． 1 自交不亲和性的遗传控制 自交不亲和性(sI)是花粉与雌蕊综合作用的结果，涉及花粉识别和拒绝过程，具有 自交不亲和性的植 物可以识别亲和与不亲和的花粉，不亲和的花粉可 以在受粉过程中某个特定时刻被拒绝，此过程可能发生 在花粉的吸水阶段、萌发阶段 、穿过花柱生长阶段、子房里或甚至是在受精作用完成后，具体因植物的种类 而异．自交不亲和性现象的复杂性说明了可能存在不同的复杂的不亲和性机制．绝大多数的情况下，sI 是由单一的s位点复等位基因控制的，这个位点至少包括编码 1个花柱组分和 1个花药组分的基因．这些 所谓的s基因产物决定了花粉在柱头和花柱组织中生长的命运．依据花粉s基因表达时期的不同，一般 sl 被分为孢子体型自交不亲和性(sporoph~icSI，ssi)和配子体型 自交不亲和性 (~metophyticSI，GSI)两大类． SsI植物花粉的表现型是 由产生花粉的植株 (孢子体)的s一基因型决定的，如十字花科、菊科植物等；而 GSI的花粉表现型是由花粉本身的单一s基因控制的，如茄科、蔷薇科、罂粟科等．在某些植物里，还有对 sI更复杂的遗传控制机制，如禾本科的sI就是由s一和z一2个位点控制的，而甜菜贝Ⅱ为4基因控制． 2 配子体型 自交不亲和性 在单一基因位点控制的配子体型 自文不亲和性反应中，目前在分子水平上已初步阐明了2种不同的 收稿 日期：2001—09—04 基金项 目：国家自然科学基金资助项 目；高等学校博士点基金资助项 目(20010307012)；江苏教育学院 “十 五”重点课题和南京师范大学资源生物重点实验室开放研究基金资助项 目 作者简介：徐国华(1970一)，男，江苏盐城人，江苏教育学院生物系讲师，南京农业大学博士研究生，主要从事果树 自 交不亲和性分子机理研究． 维普资讯 第 1期 豫国华，等：植物 自交不亲和性分子机理的研究进展 机制，第一种就是首先从茄科 (solanaceae)植物中发现的S—RNase系统 J，以后陆续在蔷薇科(tlomce． ae)]、玄参科(Semphulariaeeae) 和桔梗科 (Campan~ ) 中也发现这个系统的存在；另一种是在罂粟 科(Vapavcrol3el~)中发现的． 2．1茄科植物的自交不亲和性 在茄科植物中，无论是亲和性受粉还是不亲和性受粉，花粉都会萌发并沿花柱的引导组织向子房方向生 长，但是不亲和性花粉管长到花柱总长度的1／3处时生长停止．人们已经对不同基因型的花