众所周知，人类近亲结婚不利于优生优育，但在没有婚姻法约束的自然界，植物如何避免这种“近亲结婚”现象呢？4月30日，国际著名学术期刊Plant Cell在线发表了NBA竞猜梨工程技术研究中心的一项最新研究成果，该研究成果解密梨自交不亲和性反应信号转导机制，还原了微观世界中，一场发生在花粉管中的“生死对决”。
要了解这场“对决”，首先我们先来了解，在没有“婚姻法”约束的自然界，植物是如何避免“近亲结婚”带来的伤害的？NBA竞猜梨工程技术研究中心主任张绍铃教授介绍，虽然植物界没有“婚姻法”，但许多植物经过漫长的进化与自然筛选，逐渐演化出了自交不亲和性，抑制自交、促进异交，也正是这样，自然界才能更加丰富多彩。
张绍铃教授表示，据已有研究证实，自然界中约有60%的高等植物表现出自交不亲和性，不同植物自交不亲和的类型也并不相同，其中大多数都属于基于S-RNase的配子体型自交不亲和性这一类型。在我们日常了解的植物世界里，多种蔷薇科果树，包括梨、苹果、李、杏、甜樱桃等，都属于这种较为常见的自交不亲和性类型。“例如，通常情况下，同一梨品种间相互授粉不能正常结果，必须搭配不同品种相互授粉，才能获得应有的产量和品质。”张绍铃教授解释。
但从另一方面说，人工授粉用工量大、效率低、成本高，越来越难以满足当前生产的需求。所以，揭开梨自交不亲和性的神秘面纱，对于打破这种“同一品种无法通婚的魔咒”，实现梨产业节本增效、可持续生产具有重要价值。
你可能不知道，国际上，关于梨自交不亲和的研究由来已久。业界的传统观点认为，雌蕊控制因子S-RNase的主要功能是降解自交不亲和花粉RNA，这就是我们所说的，花粉管中的一场“生死对决”。虽然，我们知道有这样一场激烈的“对决”，但S-RNase究竟是如何攻击花粉的？面对S-RNase的致命攻击，花粉是如何应对的？这些问题一直都是研究未能突破的重点和难点。
此次，这项最新研究成果突破性地找到了一个关键，梨S-RNase作用的新靶点——花粉肌动蛋白，从而“再现”了“对决”的过程。NBA竞猜园艺学院院长吴巨友教授解释：“我们的研究证实，在自交不亲和性反应发生的过程中，S-RNase直接与肌动蛋白PbrAct1互作，将花粉管的微丝骨架从丝状结构解聚成点状结构，从而诱导自交不亲和的花粉管发生细胞凋亡，导致授粉受精失败。”吴巨友还表示，当然花粉也并不是坐以待毙，感受到威胁的花粉管会迅速启动一套自我保护程序，显著提升花粉管中磷脂酸浓度，稳定微丝骨架的结构，对抗来自S-RNase的攻击。这项新研究成果的意义就在于鉴定了自交不亲和性反应中S-RNase新的目标靶点，探明了花粉的应对策略，为深入了解梨自交不亲和性反应信号传导机制提供了全新的观点。
据介绍，张绍铃教授领导的NBA竞猜梨工程技术研究中心长期从事梨种质资源与种质创新、基因组与功能基因挖掘、生殖生理与细胞信号转导、果实品质形成机制与调控等领域的研究。中心已相继在Genome Research、Plant Journal和New Phytologist等杂志上发表了多篇高水平研究论文，得到国内外同行的关注和认可。（省科学传播中心 夏文燕 通讯员 谢智华 许天颖）
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