春天终于来了(在北半球),到处都是欢快的花朵。 你可能在街上遇到的一棵树是粉红色的喇叭树, 七叶树 属于植物科,紫葳科。 它原产于从墨西哥到阿根廷的中美洲和南美洲,由于它们的大量开花而被人们喜欢作为观赏植物。
玛塔·比安奇博士 和来自 Universidad Nacional de Rosario 和圣安德鲁斯大学的同事 调查了粉红喇叭树的授粉系统. 科学家们测试了一种授粉杂交系统,以测试坐果有时不成功的原因(例如自交不亲和或杂交不亲和)。 研究人员收集落花进行显微镜观察,并表明晚效自交不亲和性 (LSI) 是座果失败背后的潜在机制。 之前, 彼得吉布斯博士最新研究的共同研究者之一,将LSI称为 “贱种繁育系统” 由于其机制的复杂性和混乱,在开花植物中。
蜣螂属 花有一个双裂(双裂)柱头,在接受同种(来自同一物种)花粉后关闭。 在紫葳科物种中,自花粉管生长到子房,穿透子房,然后进行双重受精。 尽管自花粉管到达子房,但有时自花授粉后坐果失败。 这种现象在 1986 年首次被描述为迟发性自相容性 (LSI)。 另一种坐果失败是由早期作用的近亲繁殖抑制 (EID) 引起的,它模仿 LSI,但在自花授粉后仍能产生果实。

比安奇和同事们制作的 双列交叉 来自 2010 年阿根廷的三个种子批次,其中一个种子批次用作所有杂交的亲本。 这些植物在 12 个月和 15 个月后开花,研究人员在五年内测试了异花授粉和自花授粉。 授粉后 2-12 天后,雌蕊(花的雌性部分)脱落。 收集了数百个这样的雌蕊并在显微镜下检查以观察花粉萌发和花粉管生长。 基于这些观察结果,科学家们将杂交分为相互交叉兼容 (RCC)、不相互兼容 (NRC) 和相互不兼容 (RIC) 组。

Bianchi 及其同事发现,相容杂交过程中被花粉管穿透的胚珠数量是不相容杂交过程中的两倍。 不相容授粉的雌蕊比成功杂交的雌蕊短,使雌蕊长度成为一个显着特征。 不相容的杂交没有结出果实。
“总而言之,我们的双列杂交支持晚期自交不亲和性 (LSI) 超过早期近亲繁殖抑制 (EID) 的机制,” 比安奇和同事写道。
“前者可能由单个基因座驱动,而后者可能是由全基因组效应驱动的。 如果杂交成功率是 EID 的结果,那么人们会期望看到杂交成功率的广泛分布。”
有一些来自杂交亲本的雄性不育植物,基于显性自交不亲和基因,研究人员提出了一个遗传模型,解释了 LSI 的潜在机制。
这项研究表明,测试树种的自花授粉和异花授粉如何回答有关植物繁殖的基本问题,并且雌蕊长度可用作区分授粉不相容性的可靠特征。