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本文以果梅‘细叶青’、‘莺宿’等为试材,应用田间授粉、花粉离体培养、花粉管原位荧光显微观察、离子柱层析蛋白分离技术、凝胶电泳技术(IEF-和SDS-PAGE)、RNA离体降解反应等生物学研究方法,研究了果梅不同品种及花不同发育阶段自交不亲和性强度差异及其与花柱S-RNase含量的关系;果梅雌蕊花柱S基因蛋白产物S-RNase的分离纯化及其特性;果梅花粉离体萌发生长特性及S-RNase对其抑制的机制等。主要结果如下:1.果梅10个品种自交不亲和性强度的差异通过田间自花授粉坐果率、花粉管荧光显微镜观察和花柱S-RNase含量测定的结果表明,果梅品种自交不亲和性强度存在差异,自交不亲和性强的品种:‘南高’;中:‘莺宿’、‘月世界’、‘细叶青’和‘南红’;弱:‘丰后’、‘软条红梅’和‘小叶猪肝’。‘藤五郎’和‘八郎’属于自交亲和性品种,但雌蕊S基因蛋白产物S-RNase在花柱中能够正常合成。2.果梅花不同发育阶段花柱内s-RNase含量的差异及其与自交不亲和性强度的关系果梅‘细叶青’花柱s-RNase从开花前6d开始合成,开花前4d已有一定量合成(21.4ng/花柱),大量合成在开花前2-3d到开花当天(34.5ng/d),开花当天含量最高(129.4ng/花柱),并且开花后S-RNase开始被缓慢降解(开花后2d为105.7ng/花柱)。花不同发育阶段自花授粉坐果率及生长到花柱基部自花花粉管数量也表现出一致的结果:从开花前4d开始具备弱的自交不亲和性,并且随着花的发育逐渐增强,开花当天最强,开花后开始减弱。蕾期自花授粉以开花前2d为宜。生长到花柱基部花粉管数量正相关于自花授粉坐果率(r=0.8615);花柱S-RNase含量和二者都呈现出极显著负相关关系(r=-0.9640**、r=-0.9380**)。花柱S-RNase含量是影响果梅自交不亲和性强弱的主要原因。3.果梅成熟花柱S-RNase含量及其特性果梅‘细叶青’S-RNase特异性存在于雌蕊组织,花柱中大量存在,子房中微量存在,在花药、花瓣、萼片、花托、芽和幼果中未能检测到其存在。应用CM和SP离子层析柱可以纯化果梅花柱S-RNase,纯度86%-96%,平均提取量为130.9μg/g。依据果梅不同组织器官和花发育不同时期S-RNase含量特点、核酸酶活性和回收S-RNase蛋白,确定了S-RNase在SDS-PAGE凝胶上的位置,分子量为32kD左右。4.果梅花粉离体萌发及花粉管生长的特性果梅‘细叶青’花粉萌发及花粉管生长最适宜的液体培养基为30mmol/L MES(pH6.5)缓冲液中含20%蔗糖,0.01%硼酸,20%PEG-4000,0.03%Ca(N03)2·4H2O,0.02%MgSO4·7H2O;花粉萌发率为45.0%,花粉管长度为597.2pm。另外,适于培养果梅花粉的密度和温度分别为:20-80粒/μl和25℃。5.花柱S-RNase抑制花粉萌发及花粉管生长的特性果梅‘月世界’0.0028 U·μl-1的花柱S-RNase能够特异性抑制自花花粉离体萌发和花粉管生长;这种特异性随着培养温度的升高和S-RNase活性增加而下降或消失:35℃时特异性消失、活性大于0.0046 U·μl-1时,开始抑制异花花粉萌发和管生长。外源RNase A能够抑制离体花粉的萌发和管生长,不合S-RNase的花柱可溶性蛋白却不具有此生理功能。6.花柱S-RNase降解自花花粉管RNA的特性离体条件下果梅‘月世界’花柱S-RNase能够特异性地降解自花花粉管的RNA,但随着时间延长异花花粉管RNA也被降解,说明S-RNase可能没有底物特异性,但可能存在底物降解速率特异性;这种降解特异性随着S-RNase活性提高,以及反应温度的提高而下降甚至消失。不含S-RNase的花柱可溶性蛋白和RNaseA均能够无特异性地降解花粉管RNA,其中RNase A的降解作用略强。因此,推论S-RNase特异性的降解自花花粉管RNA,从而抑制了自花花粉管生长。本文首次对果梅不同品种和花不同发育阶段的自交不亲和性强度进行了分析;从雌蕊S-RNase纯化、特性和功能的角度对果梅自交不亲和性进行了较为系统的研究;最先从果梅中纯化了花柱S-RNase。研究结果进一步揭示了果梅属于S-RNase介导的配子体型自交不亲和性果树,提出了花柱S-RNase特异性的降解花粉管RNA而导致自花花粉管停止生长的生理机制,进一步充实了蔷薇科植物配子体型自交不亲和性机理的学术理论。