一个花粉选择系统将Brassicaceae中的自我和物种间不相容性联系在一起
Bo Liu1,2, Mengya Li1, Jianfang Qiu1
1State Key Laboratory of Nutrient Use and Management, Department of Ecology, College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing, China.
研究人员在Brassicaceae中发现了一个花粉歧视系统,揭示了S-locus相关的糖蛋白1 (SLR1) 如何与S-locus受体激酶 (SRK) 相互作用,以调节自我不相容性和跨物种花粉排斥.
科学领域:
- 植物生殖生物学 植物生殖生物学
- 进化遗传学的进化遗传学
- 植物繁殖的分子机制.
背景情况:
- 自我不相容性 (SI) 和向自我相容性的过渡对于血管精子的物种化至关重要.
- 一个共享的花粉排斥途径将SI和Brassicaceae中的跨种单边不相容性 (UI) 联系在一起.
- 特定的花粉歧视系统激活这种途径的异种花粉仍然未确定.
研究的目的:
- 为了确定对Brassicaceae中异种性花粉排斥负责的花粉歧视系统.
- 阐明连接自我不兼容性和物种间不兼容性的分子机制.
主要方法:
- 在Arabidopsis lyrata × Arabidopsis arenosa交叉中,UI的污名决定因素的遗传鉴定.
- 在Arabidopsis thaliana中,S-locus相关的糖蛋白1 (SLR1) 的异质表达.
- 对SLR1与S-locus受体激酶 (SRK) 的相互作用及其对SRK同质体形成的影响的分析.
主要成果:
- 标志UI3.1是UI的决定因素,编码为SLR1.1.
- SLR1的表达赋予了Arabidopsis thaliana的异种花粉歧视,需要功能性的SRK.
- SLR1与SRK相互作用,抑制SRK同体的形成,并提出基于竞争的歧视系统.
结论:
- 一个涉及SLR1和SRK的新型花粉歧视系统调解了自我和跨物种花粉识别.
- 这种机制在花粉识别阶段建立了自我不相容性和物种间不相容性之间的直接联系.
- 结果提供了对交配系统进化和血管种子物种化的分子基础的见解.
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