《Nature》：植物自交不亲合的原因

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植物和动物太不同，它们的雌雄生殖器官可以长在一起，所以有自花受粉的可能。有些植物演化出了自花不亲合（self-incompatibility）的系统来阻止自我受粉的可能，但其中的机制一直是个谜。现在科学家终于搞懂了其中一些奥妙。

有一个基因S-RNase在雌蕊上扮演着调控自交不亲合的角色。这个基因有许多版本的对偶基因，有些物种甚至有五六十种S对偶基因。为了让受精作用能够发生，精卵要带有不同的对偶基因。当花粉沾到了柱头时，柱头上的蛋白质就会去分辨花粉的S对偶基因是否和自己的是同一版本。如果是不同的版本，花粉才允许申出花粉管把精子送到子房内完成受精。如果该基因为同一版本，柱头则会排斥该花粉。

在S-RNase基因发现的十年后，宾州州立大学的高德辉等人在牵牛花发现了花粉中另一个和自交不亲合有关的基因PiSLF。为了寻找花粉中扮演自交不亲合角色的基因，他们为含有S2对偶基因的染色体区域定了序。高德辉指出，控制花粉自交不亲合的基因，必定和S对偶基因相近，否则DNA重组会破坏它们的关系。他们鉴定出的PiSLF基因，座落在S-RNase基因的上游161 Kb之处。

英国伯明翰大学的Stephen G. Thomas和Veronica E. Franklin-Tong同时也发现，让雌蕊给拒绝后，花粉就会自寻短见。他们在罂粟科植物Papaver rheas发现花粉落到不亲合的柱头上，会发生一连串生化反应导致花粉发生细胞凋亡。这是在之前的关于自交不亲合的研究中，未曾发现过的。

原文：
1) Sijacic, S. et al. Identification of the pollen determinant of S-RNase-mediated self-incompatibility. Nature 429, 302 - 305 (20 May 2004); doi:10.1038/nature02523
2) Thomas, S. G. & Franklin-Tong, V. E. Self-incompatibility triggers programmed cell death in Papaver pollen. Nature 429, 305 - 309 (20 May 2004); doi:10.1038/nature02540