芸薹属植物自交不亲和性研究进展
2015-04-17王春雷赵宪坤高季平叶蕴灵赵贝贝
王春雷, 赵宪坤, 高季平, 叶蕴灵, 赵贝贝
(扬州大学园艺与植物保护学院,江苏 扬州 225009)
芸薹属(Brassica)中有多种重要农业及园艺作物,如油菜、白菜、甘蓝等。根据禹氏三角原理,以及植物自身基因组特点,芸薹属可分为白菜(Brassica rapa)、甘蓝(B.oleracea)和黑芥(B.nigra)3个基本种及甘蓝型油菜(B.napus)、芥菜型油菜(B.juncea)和埃塞尔比亚芥菜(B.carinata)3个复合种[1-2]。多数芸薹属野生种和部分芸薹属作物表现自交不亲和性(Self-incompatibility,SI)[3-5]。
SI是显花植物防止近亲繁殖、促进杂交、保持物种遗传多样性的一种典型机制。根据花器官形态有无差异,SI可分为异形自交不亲和性(Hetermorphic SI)和同形自交不亲和性(Homomorphic SI)。异形自交不亲和性指同种植物花器官形态不止一种,SI与花器官的形态差异有关;同形自交不亲和性是指植物花器官形态相同,其自交不亲和性由内在的遗传特征所控制。在这类植物中,自交不亲和性绝大多数由1个基因座(S-locus)上的复等位基因控制,这个位点至少包括1个雌蕊S基因和1个雄蕊S基因。这些S基因产物决定了花粉在柱头和花柱组织中的命运(停止生长或完成受精)。依据花粉S基因表达时期和位置不同,又可将同形自交不亲和性分为配子体型自交不亲和性(Gametophytic SI,GSI)和孢子体型自交不亲和性(Sporophytic SI,SSI)2类。GSI植物花粉的表现型由花粉本身单一基因型所决定,S等位基因中的一个基因与花粉所含S基因相同时,花柱内花粉管的生长将被阻碍而不能受精、结实。茄科、蔷薇科、罂粟科等SI属于该类型[6]。SSI植物花粉的行为由产生花粉的植株(孢子体)的基因型所决定,S基因间存在上下位关系,因而花粉的基因型与表现型未必一致,十字花科、菊科等SI属于该类型[7]。……
