2018-05-08 09:44:12
科技日報南京5月3日電 （通訊員謝智華 許天穎 記者張曄）人類近親結(jié)婚不利于優(yōu)生優(yōu)育，在沒有婚姻法約束的自然界，會發(fā)生什么？記者3日從南京農(nóng)業(yè)大學(xué)獲悉，該校發(fā)現(xiàn)了梨自交不親和性反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制，解開了植物世界的進化篩選法則，國際著名學(xué)術(shù)期刊《植物細胞》在線發(fā)表了該研究成果。
“許多植物經(jīng)過漫長的進化與自然篩選，逐漸演化出了自交不親和性，抑制自交、促進異交，從而使得自然界更為豐富多彩。”南京農(nóng)業(yè)大學(xué)梨工程技術(shù)研究中心主任張紹鈴教授介紹，“已有的研究證實，自然界中大概有60%的高等植物表現(xiàn)出自交不親和性，其中大多數(shù)都屬于基于S-RNase的配子體型自交不親和性這一類型。多種薔薇科果樹，包括梨、蘋果、李、杏、甜櫻桃等，都屬于這種較為常見的自交不親和性類型。
通常情況下，同一梨品種間相互授粉不能正常結(jié)果，必須搭配不同品種相互授粉，才能獲得應(yīng)有的產(chǎn)量和品質(zhì)。人工授粉用工量大、效率低、成本高，越來越難以滿足當(dāng)前生產(chǎn)的需求。因此，揭開梨自交不親和性的神秘面紗，對于打破這種“同一品種無法通婚的魔咒”，實現(xiàn)梨產(chǎn)業(yè)節(jié)本增效、可持續(xù)生產(chǎn)具有重要價值。
國際上關(guān)于梨自交不親和的研究由來已久，傳統(tǒng)觀點認為，雌蕊控制因子S-RNase的主要功能是降解自交不親和花粉RNA。但是，S-RNase到底是通過什么來攻擊花粉的？面對S-RNase的致命攻擊，花粉又會如何應(yīng)對？這些問題一直無解。
“我們找到了梨S-RNase作用的新靶點——花粉肌動蛋白。”南京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院院長吳巨友教授介紹，S-RNase直接與肌動蛋白PbrAct1相互作用，從而誘導(dǎo)自交不親和的花粉管發(fā)生細胞凋亡，導(dǎo)致授粉受精失敗。
當(dāng)然，花粉也并不是坐以待斃，感受到威脅的花粉管會迅速啟動一套自我保護程序，顯著提升花粉管中磷脂酸濃度，穩(wěn)定微絲骨架的結(jié)構(gòu)，對抗來自S-RNase的攻擊。該研究鑒定了自交不親和性反應(yīng)中S-RNase新的目標靶點，探明了花粉的應(yīng)對策略，為深入了解梨自交不親和性反應(yīng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制提供了全新的觀點。
實習(xí)編輯：張朝輝
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