自交不亲和性
现代遗传学告诉我们，近交可引起隐性有害基因的纯合，导致近交衰退。植物固着生长无法移动，雌雄同花植物的花粉易取“近水楼台”之便而自花授粉，产生比近交更为严重的遗传效应。植物是如何防止自花授粉的呢？原来植物都会“以逸待劳”，利用风力、水流、昆虫等媒介尽可能远距离传播花粉。而且，许多显花植物还有一项特殊本领，即便是正常可育花粉落到“自己的”柱头上也会阻止其完成受精过程，这就是所谓自交不亲和性。自交不亲和性在植物界中广泛分布，超过60%的被子植物都有这种特性，涉及大约320多个科。
自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。具有自交不亲和性的作物有甘蓝、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜和甘薯等。
一、自交不亲和的类型
根据花粉识别特异性的遗传决定方式，自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。
1．配子体型自交不亲和性（GSI）
花粉在柱头上萌发后可侵入柱头，并能在花柱组织中延伸一段，此后就受到抑制。花粉管与雌性因素的抑制关系发生在单倍体配子体（即卵细胞与精细胞）之间。常见于豆科、茄科和禾本科的一些植物。这种抑制关系的发生可以在花柱组织内，也可以在花粉管与胚囊组织之间；有的甚至是花粉管释放的精子已达胚囊内，但仍不能与卵细胞结合。
2．孢子体型自交不亲和性（SSI）
花粉落在柱头上不能正常发芽，或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。由于这种不亲和关系发生在花粉管与柱头乳突细胞的孢子体之间，花粉的行为决定于二倍体亲本的基因型，因而称为孢子体型自交不亲和性，多见于十字花科和菊科植物。
二者发生不亲和的部位不同：孢子体型自交不亲和性发生于柱头表面，表现为花粉管不能穿过柱头，而配子体型自交不亲和性发生在花柱中，表现为花粉管生长停顿、破裂。远缘杂交不亲和性常会表现出花粉管在花柱内生长缓慢，不能及时进入胚囊等症状。
二、自交不亲和的机理
二十世纪初，伴随经典遗传学的诞生，人们开始通过杂交实验和野外调查研究自交不亲和现象。自交不亲和性涉及到植物对“自己”还是“异己”的识别，与生物界其它的“识别系统”如人的主要组织相容性复合体（MHC）一样，自交不亲和性在遗传上需要标记个体身份的特异性，在群体中需有这种身份标记的多样性。
不论配子体型还是孢子体型，自交不亲和性在遗传上都是由特定的复等位基因控制的。二十世纪八九十年代，人们逐步利用分子生物学手段研究这种受粉相关性状的基因基础及分子机理。
植物受粉从花粉落在柱头上开始，经过粘附、水合、萌发，花粉管生长，直至到达胚珠完成受精作用。在这个过程中，花粉或花粉管细胞携带自身信息，不断感知来自柱头或花柱道细胞的外部信号，当“识别”发生后，迅速作出“生死抉择”。通过不同的信号转导级联反应，“异己花粉”顺利完成受精过程，“自己花粉”的生长则被阻止。植物自交不亲和反应的识别可以发生在受粉过程的不同阶段。
目前认为植物自交不亲和反应的分子细胞机理是在花粉或花粉管中诱发了细胞程序性死亡。
据科学家对烟草属植物的研究，发现有一组复等位基因S（烟草有15个）控制着自交不亲和性的遗传。大多数植物的自交不亲和性是由单一的复等位基因位点控制，称为S位点。S位点一般包含两类基因：决定花柱识别特异性的花柱S基因和决定花粉识别特异性的花粉S基因。当花粉粒所携带的S等位基因与雌蕊的基因相同时，花粉管就不能在花柱组织中延伸，或生长很缓慢而终于不能与卵细胞结合；反之，花粉就发芽正常，能参与受精作用。三、自交不亲和的意义和应用
野生植物大多通过自交不亲和性促进异交限制自交，异交植物所需交配资源多成本高，但可以增加个体的遗传杂合度，使植物在面对复杂多变的自然环境时有了更多适应性表达的从容与可能。
植物自交不亲和性不仅是一个值得深入研究的生物学问题，在生产实践中也有重要应用价值。二十世纪四五十年代，育种家开始利用自交不亲和系配制杂种，利用自交不亲和系做母本，与其他自交不亲和系、自交系或正常品系进行杂交，既避免了去雄操作，省时省工，又可以通过远缘杂交获得杂种优势。二十世纪七十年代，我国科学家利用十字花科自交不亲和机制育成了甘蓝型杂交油菜，大幅度提高了油菜产量和品质，在甘蓝、大白菜和萝卜等蔬菜育种中也有很好的应用。
例题
1.（18分）
植物的自交不亲和性是指当花粉落在自身柱头上时，花粉不能够正常萌发或穿过柱头，无法完成受精作用，表现为自交不能结实的现象。为了将白菜中的自交不亲和基因转入甘蓝型油菜，培育自交不亲和油菜，科研人员进行了图1所示的杂交实验。
（1）据图分析，F1的染色体组成为___________________，其中C组染色体有_________条。由于C组染色体在减数分裂时会随机移向某一极，F1形成染色体组成为AC的配子的几率为_____________，因而F1与亲代母本杂交可获得染色体组成为AACC的BC1植株，选育得到自交不亲和的纯系植株植株M。植株M自交不亲和的原因是F1___________________________
______________________________________。
（2）科研人员以得到的纯系植株M与纯系甘蓝型油菜杂交，得到子一代，子一代植株自交获得的510株植株中，369株为内交亲和植株，其余为自交不亲和植株，初步判断自交不亲和性状是____________性状。对子一代植株进行测交，调查测交后代植株群体的亲和性分离情况，可验证该假设。符合预期的结果是_______________________________________。（3）研究发现，油菜自交不亲和性与S位点的基因型有关，机理如图2所示。
①S位点基因有四种不同类型，它们的差异是碱基对的____________________不同。
②据图分析，落在柱头上的油菜花粉是否能萌发决定于_________________________。
③自交不亲和现象有利于防止自交退化，保持油菜的___________________多样性。
（4）进一步研究发现，S位点SLG、SCR、SRK三个基因组成，但三个基因作为一个整体向后代传递，其原因是_____________________________________。
【答案】（除注明外，每空2分，共18分）
（1）AAC 9 1/512（或“（1/2）9
”）
有一个A 染色体组来自白菜，带有自交不亲和基因
（2）隐性（1分）
自交亲和与自交不亲和植株各占1/2（或“自交亲和:自交不亲和=1:1”）（1分）
（3）①排序 ②父本S 位点的基因组成中是否具有与母本相同的类型
③遗传（或“基因”）
（4）三个基因之间不发生交换（或交换的概率极低）
2．（16分）自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。请回答问题：
（1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S 1、S 2…S 15）控制，以上复等位基因的出现是 的结果，同时也体现了该变异具有 特点。
（2）烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。下表为不亲和基因的作用机制：
亲本组合 S 3S 4♂×S 1S 2♀ S 1S 2自交 S 1S 2♂×S 1S 3♀ 花粉管萌发情况 基因型为S 3和S 4的花粉，其花粉管都能伸长 基因型为S 1和S 2的花粉，其花粉管均不能伸长 只有基因型为S 2花粉，其
花粉管能伸长
将基因型为S 1S 4的花粉授于基因型为S 2S 4的烟草，则子代的基因型为 ；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为 。自然条件下，烟草不存在S 系列基因的纯合个体，分析原因是 。
（3）科学家将某抗病基因M 成功导入基因型为S 2S 4的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。如图，已知M 基因成功导入到S 2所在II 号染
色体上，但不清楚具体位置。现以该植株为 （父本或
母本），与基因型为S 1S 2的个体杂交，根据子代中的抗病个体的比
例确定M 基因的具体位置。
Ⅰ．若后代中抗病个体占 ，则说明M 基因插入到S 2基
因中使该基因失活。
Ⅱ．若后代中抗病个体占 ，则说明M 基因插入到S 2基因之外的其它部位。
【答案】（每空2分，共16分）
（1）基因突变多方向性
（2）S1S2和S1S4 S1S2和S2S4
如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精（3）父本 50% 0
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2015年高考生物一轮复习题附答案：遗传和基因表达“自交不亲和性” 【例题】自交不亲和性指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象，如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。请回答： （1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因(S1、S2……S15)控制，以上复等位基因的出现是的结果，同时也体现了该变异具有特点。 (2)烟草的花粉只有通过花粉管（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。下图为不亲和基因的作用规律： ①将基因型为S1S2的花粉授于基因型为S2S4的烟草，则子代的基因型为；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为。 ②自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，结合示意图说出理由：。 ③科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞，经后获得成熟的抗病植株。如图，已知M基因成功导入到II号染色体上，但不清楚具体位置。现以该植株
为父本，与基因型为S1S2的母本杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置。 a、若后代中抗病个体占，则说明M基因插入到S2基因中使该基因失活。 b （3）研究发现，S基因控制合成S核酸酶和S蛋白因子的两个部分，前者在雌蕊中表达，后者在花粉管中表达，传粉后，雌蕊产生的S核酸酶进入花粉管中，与对应的S因子特异性结合，进而将花粉管中的rRNA降解，据此分析花粉管不能伸长的直接原因是_______。 【参考答案】 1．（1）基因突变多方向性（2）S1S2和S1S4 S1S4和S2S4 如果花粉所含S基因与母本的任何一个S基因种类相同，花粉管就不能伸长完成受精 植物组织培养1/2 若后代中无抗病个体，则M基因插入到S2基因以外的其他位置 （3）缺少核糖体，无法合成蛋白质 【解析】 试题分析：（1）等位基因的出现是基因突变的结果，能突变成多个等位基因说明突变是不定向的。 （2）①由图可知具有相同的等位基因不能伸长受精，
自交不亲和性 现代遗传学告诉我们，近交可引起隐性有害基因的纯合，导致近交衰退。植物固着生长无法移动，雌雄同花植物的花粉易取“近水楼台”之便而自花授粉，产生比近交更为严重的遗传效应。植物是如何防止自花授粉的呢？原来植物都会“以逸待劳”，利用风力、水流、昆虫等媒介尽可能远距离传播花粉。而且，许多显花植物还有一项特殊本领，即便是正常可育花粉落到“自己的”柱头上也会阻止其完成受精过程，这就是所谓自交不亲和性。自交不亲和性在植物界中广泛分布，超过60%的被子植物都有这种特性，涉及大约320多个科。 自交不亲和指具有完全花并可以形成正常雌、雄配子，但缺乏自花授粉结实能力的一种自交不育性。具有自交不亲和性的作物有甘蓝、黑麦、白菜型油菜、向日葵、甜菜、白菜和甘薯等。 一、自交不亲和的类型 根据花粉识别特异性的遗传决定方式，自交不亲和性分为配子体自交不亲和性和孢子体自交不亲和性两种类型。 1．配子体型自交不亲和性（GSI） 花粉在柱头上萌发后可侵入柱头，并能在花柱组织中延伸一段，此后就受到抑制。花粉管与雌性因素的抑制关系发生在单倍体配子体（即卵细胞与精细胞）之间。常见于豆科、茄科和禾本科的一些植物。这种抑制关系的发生可以在花柱组织内，也可以在花粉管与胚囊组织之间；有的甚至是花粉管释放的精子已达胚囊内，但仍不能与卵细胞结合。 2．孢子体型自交不亲和性（SSI） 花粉落在柱头上不能正常发芽，或发芽后在柱头乳突细胞上缠绕而无法侵入柱头。由于这种不亲和关系发生在花粉管与柱头乳突细胞的孢子体之间，花粉的行为决定于二倍体亲本的基因型，因而称为孢子体型自交不亲和性，多见于十字花科和菊科植物。 二者发生不亲和的部位不同：孢子体型自交不亲和性发生于柱头表面，表现为花粉管不能穿过柱头，而配子体型自交不亲和性发生在花柱中，表现为花粉管生长停顿、破裂。远缘杂交不亲和性常会表现出花粉管在花柱内生长缓慢，不能及时进入胚囊等症状。
植物生长调节剂在园艺植物上的应用 一、实验目的 了解植物生长调节剂的种类、作用、使用方法以及在园艺植物上的应用效果。 二、实验原理 植物生长调节剂目前已广泛应用于园艺植物生长的各个环节，对提高产量、改进品质、方便管理起到了重要作用。植物生长调节剂主要有生长素类、赤霉素类、细胞分裂素类、乙烯及生长抑制剂。不同的植物生长调节剂种类、不同的浓度、不同的使用方法，在各种园艺植物及同一种园艺植物不同生长期上有着不同的使用效果。 三、材料和用具 1.材料95％酒精、生产用赤霉素、多效唑、小白菜等蔬菜种子、鲜切花等。 2.用具喷雾器、喷壶、烧杯、容量瓶、天平、毛笔、三角瓶等。 四、内容和方法 1基础知识 植物生长调节剂可用于园艺植物生产中从播种到收获的各个时期： 1.1在育苗中的应用 (1)打破休眠、促进发芽大多数落叶果树的种子都有自然休眠期，蔬菜花卉的块茎、鳞茎采收后也有一段自然休眠期。用赤霉素处理可缩短桃、葡萄种子的层积处理时间，可提高柑橘种子的发芽率；乙烯可打破草莓和苹果种子的休眠；用赤霉素对蔬菜花卉的块茎、鳞茎进行浸种可促进发芽；用赤霉素处理牡丹花芽也可打破休眠促进开花。
(2)促进扦插生根各种生长素都有促进扦插生根的作用。但不同的药剂种类处理效果不一样，其中以吲哚丁酸效果最好，还有萘乙酸、吲哚乙酸、吲哚丙酸等。 (3)促进嫁接苗伤口愈合对嫁接伤口，特别是芽接伤口涂抹吲哚乙酸可促进愈合。 1.2对营养生长的调节 (1)促进生长赤霉素和生长素类可促进各种园艺植物的茎蔓和枝梢迅速生长，节间变长。 特别是绿叶蔬菜类用赤霉素处理可以加速生长，提高产量。 (2)抑制生长、矮化植株乙烯利、矮壮素、多效唑等对草本和木本植物都有抑制生长的作用，用脂肪酸、甲基酸等处理苹果、梨树的新梢顶端可起到化学摘心的作用。 1.3对花芽分化的调节 (1)促进花芽分化和开花乙烯利可促进菠萝、苹果、梨等形成花芽；多效唑能明显地抑制营养生长，从而促进苹果、桃、核桃等的花芽形成，对黄瓜、菜豆、番茄等也有效；用赤霉素处理蔬菜可促进抽薹开花，替代春化处理；用赤霉素处理山茶花、仙客来、君子兰等都有提前开花的作用。 (2)抑制或延迟花芽形成促进生长的植物生长调节剂都可促进生长而抑制花芽的形成。比如用赤霉素处理可延迟葡萄、核果类的开花，用处理能使菊花延迟开花。 (3)调节雌雄花比例在荔枝上使用多效唑，不但可促进秋梢成花，而且可以促进雌花数量；在瓜类中，特别是黄瓜、瓠瓜上应用乙烯利可促进雌花分化，用赤霉素则可促进雄花分化。 1.4对果实生长发育的调控 (1)促进坐果、诱导单性结实多效唑、矮壮素、萘乙酸、赤霉素等能提高苹果、葡萄、枣、山楂、梨和杏等的坐果率；2，较低浓度时提高番茄坐果率，较
如何理解烟草等植物的自交不亲和？ 自交不亲和 问题的提出 一个基因如果存在多种等位基因的形式，这种现象就称为复等位基 因。复等位基因除了教材上提到的A B O血型之外，还有复等位现 象就是植物的自交不亲和。 自交不亲和示意图 问题：如何理解有些植物的自交不亲和？
大多数高等植物是雌雄同株的，其中有些能正常自花授粉，但有部分植物如烟草等是自交不育的。 在烟草中至少有15个自交不亲和基因S1、S2、……S15构成一个复等位系列，相互间没有显隐性关系。 在烟草中，基因型为S1S2的植株的花粉会受到具有相同基因型S1S2的植株的花柱所抑阻，花粉不能萌发，但基因型为S1S2的花粉落在S2S3的柱头上时，S2的花粉受到仰阻，而S1的花粉不被抑阻，因而可以参加受精，生成S1S2和S2S3的合子（如图）。 自交不亲和可以分为三种：
由于自交不亲和性，同一基因型的花粉落在同一基因型的柱头上是不能授精的，这在生产实践中就产生了这样一个问题，很多果树如苹果、梨、桃等都是通过扦插或是嫁接进行营养繁殖产生，它们的基因型是相同的，如果这些果树是自交不亲和的，那么整个果园的结实率就很低。 在这种情况下，通过在果园里添种一些不同基因型系列的授粉植物来供应合适基因型的花粉，从而可促使正常结实。 试题：自交不亲和性是指某一植物的雌雄两性机能正常，但不能进行自花传粉或同一品系内异花传粉的现象。如某品种烟草为二倍体雌雄同株植物，却无法自交产生后代。请回答问题： （1）烟草的自交不亲和性是由位于一对同源染色体上的复等位基因（S1、S2…S15）控制，烟草的花粉只有通过花粉管伸长（花粉管由花粉萌发产生）输送到卵细胞所在处，才能完成受精。下表为不亲和基因的作用机制： 将基因型为S1S4的花粉授于基因型为S2S4的烟草，则子代的基因型为；若将上述亲本进行反交，子代的基因型为。自然条件下，烟草不存在S系列基因的纯合个体，分析原因是。 （2）科学家将某抗病基因M成功导入基因型为S2S4的烟草体细胞，经植物组织培养后获得成熟的抗病植株。如图，已知M基因成功导入到所在Ⅱ号染色体上，但不知道是否插入到S2基因内部。现以该植株为（父本或母本），与基因型为S1S2的个体杂交，根据子代中的抗病个体的比例确定M基因的具体位置。
植物生长调节剂的应用 1.正确选择植物生长调节剂：俗话说的好，不可乱点鸳鸯谱，以防造成损失，在选择植物生长调节剂时，需要综合考虑处理对象、应用效果、价格和安全性因素。 2.确定使用时期：一般植株生长旺盛的时期，施药浓度应降低。反之，对于休眠部位，如种子、休眠芽等,施药浓度可高些。另外，大部分植物生长调节剂在高温、强光下易挥发、分解,所以，施药时间夏季一般在上午10时前，下午4时后。在一定限度内,随温度升高，植物吸收药剂增加，但温度过高，则生长调节剂会失去活性。高湿度也可促进药剂吸收，但叶面喷药后若遇降雨应及时补喷。 3.掌握正确的施药方法： 1.浸蘸法。多用于种子处理、催熟果实、贮藏保鲜、促进插条生根等,其中以促进插条生根最为常用。 2.涂抹法。采用毛笔等工具将植物生长调节剂涂抹在园艺植物需要处理的部位，以达到预期的处理效果。例如把乙烯利涂抹在绿熟或白熟期的番茄果实上，可以催熟。 3.喷施法。先将调节剂(加少量表面活性剂)配成- -定浓度的药液，再用喷雾器将其喷洒在植物的茎、叶、花、果等部位。 4.浇灌法。将药液直接浇灌于土壤中，通过根系吸收而达到化学调控的目的。 5.熏蒸法。一些挥发性的植物生长调节剂，例如萘乙酸甲酯、乙烯等,在使用时通常要用熏蒸法。例如，可用萘乙酸甲酯外理仙客来块茎，
以促其发芽。 发生了药害怎么办？ 1.叶面喷水稀释药液浓度 根据酸碱中和原理，酸性药液用稀碱性溶液中和，碱性药液用稀酸性2.溶液中和 适当补充速效化肥及加强田间管理、如适量去除枯叶、中耕松土、防3.治病虫害等 对有些抑制、延缓生长的激素引起的药害，可以试用赤霉素等促进生长的激素来缓解。 注意事项： 1.浸蘸施药要注意浓度与环境关系，如空气干燥要适当提高浓度,缩短浸蘸时间;要注意浸蘸温度。 2.涂抹施药要避免高温。 3.两种作用相反的调节剂不能复配使用。 4.植物生长调节剂一般呈酸性，不能与碱性农药和肥料混用，负责会降低药效和肥效。 5.为避免产生药害，一般先做单株或小面积试验，最后才能大面积推广，不可盲目草率，否则一旦造成损失，将难以挽回。
实验五油菜自交不亲和性鉴定 一、目的 了解植物自交不亲和性的表现特征，掌握植物自交不亲和性的鉴定方法。 二、内容说明 植物的自交不亲和性是指能产生具有正常功能且同期成熟的雌雄配子的雌雄同体植物，在自花授粉或相同基因型异花授粉时不能完成受精的现象，是花粉与雌蕊相互作用的综合结果。受单一位点或多位点的自交不亲和基因控制。 自交不亲和性广泛存在于十字花科、禾本科、豆科、茄科等许多植物中，十字花科中自交不亲和性尤为普遍。 自交不亲和株正开放花的柱头上，如果授于同株或同系统的花粉时，柱头就被激发产生胼胝质等物质，阻碍花粉发芽和花粉管发育，故不能正常受精结实，不结子或结少量种子；而授于别的品种或系统的花粉时，则柱头不会被激发产生这类物质，故能正常受精结实。但在花蕾柱头上，即使授于同株或同系统的花粉也不会被激发这种反应，因此可通过蕾期人工控制自交获得自交不亲和系的种子。 可根据自交结实情况对自交不亲和性进行判断，以自交亲和指数来表示。 自交亲和指数＝自交结实种子总数／套袋自交总花蕾数； 自交亲和指数＜1者为自交不亲和； 自交亲和指数≥1者为自交亲和。 胼胝质是β－1、3葡聚糖，通常分布于高等植物的筛管、新形成的细胞壁、花粉粒以及花粉管中，将其用苯胺蓝染色后，在紫外光激发下，可发出黄至黄绿色的荧光。 把授粉后经用苯胺染色的子房放到荧光显微镜下观察，可看到花粉在柱头上萌发、花粉管发育的状态，以及胼胝质在柱头表面的沉积状况等，进行判断花粉与柱头是否亲和。 三、材料与用具 1、实验材料： 自交不亲和材料：白菜型油菜； 自交亲和材料：甘蓝型油菜。 2、仪器用具：荧光显微镜、广口瓶（20～50ml）、载玻片、盖玻片、镊子、铅笔、纸牌、纸袋、甲醛、冰醋酸、无水乙醇、普通酒精、磷酸钾、苯胺蓝、氢氧化钠、甘油、蒸馏水等。 四、试验方法步骤 （一）自交亲和指数测定法1、套袋自交：选3～5株已开花且发育健壮的植株，每株上选3～4个花序，摘除已经开放的花朵和角果，然后套上纸袋，并在相应的花序上挂牌标记。 2、蕾期人工强制自交：在每个花序上选择10～15个较大的花蕾，用镊子轻轻摘除幼小的花蕾。开花后未散粉前，用镊子小心摘取本株上隔离袋内新鲜花朵的花药（粉），授到开放花朵的柱头上，即进行花期人工强制自交。 （二）荧光显微法 Martin(1959)发现水溶性苯胺蓝能显示花柱中花粉管的伸长情况：在荧光显微镜下，对于大部分附着于柱头上的SSI花粉，看不见它们的花粉管穿过乳突细胞，一经穿过乳突细胞的少数SSI花粉管,会长驱直入，到达子房，完成授精。因此，可根据穿越花柱的花粉管数量来测定自交不亲和性。 1.试剂配置 （1）FAA固定液：将40%甲醛、80％乙醇和冰醋酸，按1:8:1的比例配制而成。 （2）卡诺固定液：用3份无水乙醇和1份冰醋酸配制而成。 （3）0.1N磷酸钾水溶液：称取71g磷酸钾，用蒸馏水定容至1000ml。 （4）0.1%苯胺蓝溶液：称取0.1g水溶性苯胺蓝，用0.1N磷酸钾水溶液定容至100ml。 （5）8N氢氧化钠溶液：称取32g氢氧化钠，用蒸馏水定容至100ml。 2.取样、固定和保存 解开自交授粉6～12h的花枝上的纸袋，摘取子房，于花柱基部切下花柱，将花期授粉
植物自交不亲和研究进展 刘月美 （北京师范大学生命科学学院） 摘要：近年来，对植物自交不亲和的研究进展迅速。本文主要综述了植物自交不亲和性的机制、自交不亲和基因的研究、对自交不亲和的鉴定以及利用等方面的研究进展，并对植物自交不亲和性的研究与发展前景进行了展望． 关键词：自交不亲和性； 引言：植物自交不亲和性( 亦称种内不亲和性, self- incompatibility) 是显花植物的一种常见现象, 指能够产生具有正常功能且同期成熟的雌雄配子的雌雄同体植物在自花授粉或相同基因型异花授粉时无法受精。此现象作为一种因自花授粉障碍形成的遗传屏障, 既保持种内的遗传变异性, 又有利于杂交育种。国内外对于植物自交不亲和现象进行了很多研究，包括植物自交不亲和机制的研究、植物自交不亲和遗传的研究，植物自交不亲和鉴定方法的研究、植物自交不亲和基因克隆以及研究如何克服和合理利用植物自交不亲和等方面，取得了突破性进展，但还存在这很多亟待解决和需要深入研究的问题。 本文针对目前国内外植物自交不亲和的研究情况进行扼要概述，并对其研究前景进行展望。 1植物自交不亲和性的机制 自交不亲和性是花粉与雌蕊综合作用的结果, 涉及花粉
识别和拒绝过程, 具有自交不亲和性的植物可以识别亲和与不亲和的花粉。植物自交不亲和性根据花型不同，可分为异型 性SI和同型性SI．异型自交不亲和是指植物同一物种内不同个体花的雄蕊和雌蕊相对长度不同．同型自交不亲和是指花的形态结构相同，根据遗传机制不同又可分为孢子体型自交不亲和(sporophyticself-inconmpatibi1ity，SSI)与配子体型自交不亲和(gametophytic self-incompatibility，GSI)。【1】SS I 由花粉母细胞的S-基因型决定,当它和雌蕊的基因型相同时, 花粉粒在柱头乳突表面萌发受阻, 如十字花科、菊科、旋花科植物等; GSI由花粉本身的S-基因型决定, 当它和雌蕊的基因型相同时,花粉一般能在柱头萌发并伸入花柱, 但花粉管在花柱中生长受到抑制, 如茄科、蔷薇科、罂粟科植物等。【2】
克服植物种间杂交与自交不亲和性的研究现状 张旸 (东北林业大学花卉生物工程研究所哈尔滨150040) 摘要本论文论述了植物种间杂交和自交不亲和性的研究现状主要论述了克服不亲和性的方法以及最新激光克服不亲和性的研究进展 关键词种间杂交不亲和性自交不亲和性激光 Development of overcoming cross-incompatibility and self-incompatibility in the Plants Zhang Yang (Research Institute of Flower Biotechnology ,Northeast Forestry University, Harbin150040) abstract : With the development of interdisciplinary more and more the bio-physical technologies have been applied into many fields. Cross-incompatibility and self-incompatibility in the plant breeding were summarized in this paper. Furthermore, application of laser in overcoming incompatibility were also discussed. key words : cross-incompatibility self-incompatibility laser 种间杂交不亲和性和自交不亲和性是自然界中普遍存在的现象杂交育种以基因型不同的植物种或品种进行交配或结合形成杂种通过培育选择获得新品种的方法它是培育新品种的主要途径是近代育种工作最重要的方法之一自交不亲和系的选育和利用是杂种优势利用历史上的一个重要发现可以节省人工去雄的劳力降低种子生产成本提高制种效率保证较高的杂种率利用其杂种优势至今仍是许多作物杂种优势利用的主要方式利用自交不亲和系生产杂种是一种非常简便的制种方法但是由于不亲和性的存在远缘杂交以及自交不亲和系的繁殖和保持存在一定的困难因此克服不亲和性的方法也研究的一个热点 一植物种间杂交不亲和性的研究 1.1 植物种间杂交不亲和性的研究概况 近几年来随着育种工作的深入发展植物种内的遗传资源日益枯竭利用其近缘和野生植物有益资源拓宽作物遗传资源范围已日益受到育种工作者的重视有益遗传资源向植物导入在不同水平上有不同的方法如植株水平上的有性种间杂交细胞水平上的原生质融合和分子水平的基因工程[3][9]等据报道在现已发现的三十九万种植物中仅五百多个种被驯化为栽培种由于优良品种和杂交品种越来越广泛地替代了农家品种使栽培种的种质资源不断地被侵蚀作物品种遗传基础进一步萎缩提高品种产量水平的速度显著变慢因此克服植物交配的不亲和性对于生物育种来说就具有了更加重要的意义 在培育优良品种的过程种由于种内杂交较易成功育种家们历来主要利用栽培种内的基因资源现在已感到栽培种内的基因资源贫乏有些特征特性在栽培品种中已很难找到而野生种在严酷的生存竞争和自然选择条件下恰恰保留和积累了这些特征和特性因此通过种间杂交发掘已经驯化和大量尚未驯化的近缘种的优良遗传资源丰富栽培种的基因库已成为植物育种的一个重要研究领域近二十年来新的抗病抗虫优质等基因从野生种近缘种向栽培种渗入的速度已经加快一些新的性状如细胞质雄性不育性等亦在种间杂交过程中不断的被创造出来其中不少已被利用到作物品种改良中种间杂交又是创造新作物类型的有效途径典型的例子有小黑麦糊麻萝卜甘蓝等通过无融合生殖或染色体消除等途径种间杂交还被成功的用来创造单倍体以加速育种的进程因此种间杂交是育种工作的一条重要而有效的途径 但是种间杂交在育种工作中的作用却因为种间的生殖隔离而受到严重的限制这突出的表现在种间杂交不亲和杂种不活杂种不育和杂种衰败上[1][32] 种间不亲和性:是指两个可育的不同种的植物授粉后由于花粉不能萌发或花粉管行为反常或雌
常用植物生长调节剂及其应用 山东丁世民刘玉娥 在植物栽培中，您可能使用过植物生长调节剂，但对每种调节剂的调节机理及具体用法，可能就了解不多了。这里介绍几种常用的植物生长调节剂及应用实例，或许对您有所帮助。 萘乙酸(α-萘乙酸、NAA、α-naphthaleneacetic acid) 属于广谱型植物生长调节剂，能促进细胞分裂与扩大，诱导形成不定根，提高坐果率，防止落果，改变雌、雄花比例，延长休眠，维持顶端优势等；对人畜低毒。常见剂型为70％钠盐原粉： 在园林花卉中的具体应用实例有： ①促进生根将侧柏插枝用200～400毫克／千克萘乙酸浸12小时；仙客来用1～10毫克／千克萘乙酸浸球茎6～12 小时。 ②减少落果菊花在短日照处理后6～9天，用50～100毫克／千克萘乙酸喷洒叶片，每30天1次；叶子花、香豌豆、兰花用50毫克／千克萘乙酸在蕾期喷洒离层部。 ③减少落果用10毫克／千克萘乙酸在花谢后7天喷洒文竹，10～15天后再喷1次。 赤霉素(赤霉酸、九二○、gibberellicacid) 广谱型植物生长调节剂，能促进植物生长发育，提高产量，改善品质；迅速打破种子、块茎、鳞茎等器官的休眠，促进发芽；减少蕾、花及果实的脱落，使2年生的植物在当年开花。常见剂型有：85％结晶粉、4％乳油。 在园林植物中的具体应用实例如表1、表2。 表1 赤霉素打破休眠、促进萌发应用实例 表2 赤霉素促进开花应用实例
丁酰联(二甲基琥珀酰阱、调节剂九九五、B9、daminozide) 属于生长抑制剂，可抑制内源激素赤霉素的生物合成、从而抑制新枝生长、缩短节间、增加叶片厚度及叶绿素含量，防止落花，促进坐果，诱导不定根形成，刺激根系生长，提高抗寒力。常用剂型有：85％、90％可溶性粉剂，4％乳油。 在园林植物中的具体应用实例为有： ①促进生根如麝香石竹、大丽花，可用5000毫克／千克丁酰肼处理插枝，快蘸5秒；一品红，可用2500毫克／千克丁酰肼处理插枝，快蘸15秒。 ②促进开花用5000毫克／千克丁酰肼对叶子花进行叶面喷洒，同时进行8小时短日照处理；用2500毫克／千克丁酰肼在杜鹃发新枝时进行叶面喷洒，同时进行8小时短日照处理。 ③延迟开花用1000毫克／千克丁酰肼在杜鹃开花前1～2个月喷洒蕾部。 ④延长花期用2500毫克／千克丁酰肼处理菊花，在短日照开始后3周叶面喷洒1次，5周后再喷1次。 ⑤矮化作用用2500毫克／千克丁酰肼处理菊花，在花芽分化期进行叶面喷洒；用2500～5000毫克／千克丁酰肼对矮牵牛进行叶面喷洒。 多效唑(高效唑、氯丁唑、PP333，PaclobutrMol) 为内源激素赤霉素的合成抑制剂，能抑制植物的纵向伸长，使分蘖或分枝增多，茎变粗，植株矮化紧凑。它主要通过根系吸收，叶吸收量少，作用较小，但能增产。经过多效唑处理的菊花、月季、天竺葵、一品红以及一些花灌木，株形明显受到调整，更具观赏价值。常见的剂型为15％可湿性粉剂。 在园林植物中的具体应用实例有： ①矮牵牛将15％多效唑可湿性粉剂稀释后进行土壤浇灌，每盆1～2毫．克(有效含量)。
1．列举下列相互作用的植物激素 （1）相互促进方面 ①促进植物生长：生长素、赤霉素、细胞分裂素。 ②延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 ③诱导愈伤组织分化出根或芽：生长素、细胞分裂素。 ④促进果实成熟：脱落酸、乙烯。 ⑤促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。 （2）相互拮抗方面 ①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素促进侧芽生长。 ②防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。 ③种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。 ④叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。 2．五种植物激素对应的生长调节剂的应用 名称对应生长调节剂应用 生长素萘乙酸、2，4－D ①促进扦插枝条生根； ②促进果实发育，防止落花落果； ③农业除草剂 赤霉素赤霉素 ①促进植物茎秆伸长； ②解除种子和其他部位休眠，用来提早播种 细胞分裂素青鲜素蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间乙烯乙烯利处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产 脱落酸矮壮素落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落 考向一其他植物激素种类和作用的辨析
1．下列关于植物激素调节的叙述，正确的是 A．植物幼嫩的芽可利用色氨酸经一系列反应转变为生长素 B．休眠的种子用脱落酸溶液处理后，种子的休眠期将会被打破 C．乙烯仅在植物成熟的果实中产生，且只能促进果实成熟 D．植物激素可以直接参与细胞内的代谢活动 【参考答案】A 解题必备 几种常见植物激素的作用及原理 （1）生长素的作用原理是促进细胞的伸长，而细胞分裂素的作用原理是促进细胞分裂，赤霉素也能促进细胞伸长。 （2）脱落酸能抑制细胞分裂，在这方面与细胞分裂素具有拮抗关系。 （3）乙烯仅促进果实成熟，而不是促进果实发育。&网 2．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如图所示，由此可初步推测
植物学通报 Chinese Bulletin of Botany 2007, 24 (3): 372?388, https://www.doczj.com/doc/ad11883662.html,
.综述.
基于 S- 核酸酶的自交不亲和性的分子机制
张一婧, 薛勇彪 *
中国科学院遗传与发育生物学研究所, 北京 100080
摘要
自交不亲和性是一种广泛存在于显花植物中的种内生殖障碍, 可以抑制近亲繁殖而促进异交。其中, 以茄科、玄参科
和蔷薇科为代表的配子体自交不亲和性是最常见的类型。这类自交不亲和性是由单一的多态性S-位点所控制。目前的研究发 现这一位点至少包含两个自交不亲和反应特异性决定因子: 花柱中的S-核酸酶和花粉中的SLF(S-Locus F-box)蛋白。该文将 主要介绍并讨论基于S-核酸酶的自交不亲和性分子机制的研究进展。
关键词 内吞, F-box, 自交不亲和性, 泛素
张一婧, 薛勇彪 (2007). 基于 S- 核酸酶的自交不亲和性的分子机制. 植物学通报 24, 372?388.
被子植物是地球上分布最广泛的一类植物, 其重要 的特征之一在于它拥有一种在其它植物中所没有的生殖 器官——花, 因而它也被称为显花植物。然而, 许多显 花植物的花都同时拥有雄蕊与雌蕊。 显然, 这些雌雄同 株植物进行自花授粉的可能性非常大, 因此可能降低这 一类植物的遗传多样性, 不利于其后代个体的生长。 为 了避免这种情况的发生, 植物采取了多种策略来抑制近 亲繁殖并促进异交, 自交不亲和性(self-incompatibility, SI)就是其中最为重要的一种。 自交不亲和性是指可育的雌雄同花植物在自花授粉 后不能产生合子的现象与机制(de Nettancourt, 2001)。 自交不亲和性机制的存在促进了植物遗传多样性的保持, 从而提高了植物应对自然选择的能力和进化潜力。一 般认为, 自交不亲和性的产生可能与被子植物的高度分 化和广泛分布密切相关。 目前分子生物学研究比较多的自交不亲和植物主要 分布在 5 个科: 茄科、蔷薇科、玄参科、罂粟科和十 字花科(Takayama and Isogai, 2005)。研究表明, 这 5个科的花粉和花柱的识别都是由单一的多态性位点, 即 自交不亲和位点(S- 位点)所控制的。当然, 自交不亲和 反应的完成, 也需要 S- 位点之外基因产物的参与。然 而, 这一过程中识别与作用的特异性是由S-位点的基因
收稿日期: 2006-11-10; 接受日期: 2007-01-31 基金项目: 国家自然科学基金(No. 30221002) * 通讯作者。E-mail: ybxue@https://www.doczj.com/doc/ad11883662.html,
产物来决定。 也就是说, 花粉和花柱的识别是由同处于 S - 位点的 2 个 S - 基因来决定的。在不同单倍型 (haplotype)(如 S1, S2, S3, …, Sn)中, 这 2 个 S- 基因存 在着一定的多态性, 编码着结构相似但不完全等同的花 粉或花柱决定因子(de Nettancourt, 2001; Takayama and Isogai, 2005)。 在自交不亲和反应中, 花粉的遗传背景决定了它是 否能被花柱所接受。根据这种遗传背景的特点, 上述 5 个科植物的自交不亲和可以分为两类: 配子体自交不亲 和( g a m e t o p h yi t i c S I , G S I ) 和孢子体自交不亲和 (sprophytic SI, SSI)。茄科、蔷薇科、玄参科和罂 粟科属于配子体自交不亲和, 因为它们的花粉亲和与否 决定于该花粉(配子体)自身的基因型。也就是说, 如果 花粉的基因型(Sx)与花柱(二倍体)的基因型(SxSy)只要有 一个相同, 那么这粒花粉就不能被该花柱所接受。 而在 十字花科中, 花粉的自交不亲和表型是由它们的二倍体 亲本(孢子体)的基因型来决定的。这意味着, 如果在产 生花粉的亲本植株的两个基因型(如SxSy)中, 只要有一 个与花柱(二倍体)的某一个基因型相同, 那么这些花粉的 萌发或生长就会被该花柱所抑制(de Nettancourt, 2001; Takayama and Isogai, 2005) (图 1)。 茄科、蔷薇科、玄参科和罂粟科植物所拥有的配
《其他植物激素》教案 一、教学目标 1.列举其他植物激素。 2.评述植物生长调节剂的应用。 3.尝试利用多种媒体，搜集并分析植物激素和植物生长调节剂的资料。 二、教学重点和难点 1.教学重点：其他植物激素的种类和作用。 2.教学难点：植物生长调节剂的应用。 三、课时安排 1课时 四、教学过程 〖引入〗以“问题探讨”引入，引起学生的思考并回答，师提示。 〖提示〗1.提示：说明乙烯至少能起促进果实成熟的作用。 〖板书〗一、其它植物激素的种类和作用 〖讲述〗现在将这几类植物激素简要介绍如下。 赤霉素：赤霉素是在研究水稻恶苗病的过程中发现的。水稻恶苗病是由赤霉菌寄生而引起的,最常见的症状是稻苗徒长,病苗比健苗可以高出1/3。经过研究得知,促进稻苗徒长的物质是赤霉菌分泌的赤霉素。 赤霉素突出的生理作用是促进茎的伸长,引起植株快速生长。水稻恶苗病病株的茎秆徒长,就是赤霉素对茎秆伸长起了促进作用的结果。赤霉素对于促进矮生性植物茎秆的伸长有特别明显的效果。例如,一些矮生性植物(矮生玉米、矮生豌豆等),它们的株高比一般的株高要矮得多,如果用赤霉素处理这些植物,它们的株高可以与一般的株高相同。用赤霉素处理芹菜,可以使食用的叶柄增加长度。 赤霉素还有解除休眠和促进萌发的作用。例如,刚收获的马铃薯块茎,种到土里不能萌发,原因是刚收获的马铃薯块茎要有一定的休眠期,在度过休眠期以后,才能够萌发。如果用赤霉素处理马铃薯块茎,则能解除它的休眠,提早用来播种。赤霉素对于种子,也有解除休眠、促进萌发的作用。 细胞分裂素细胞分裂素的主要作用是促进细胞分裂和组织分化。它在植物的形态建成中起着重要的作用。正常叶片在衰老的过程中,常常发生叶绿素、蛋白质、RNA等的含量降
考点38 其他植物激素及应用 1．(2017·课标Ⅰ，3，6分)通常，叶片中叶绿素含量下降可作为其衰老的检测指标。为研究激素对叶片衰老的影响，将某植物离体叶片分组，并分别置于蒸馏水、细胞分裂素(CTK)、脱落酸(ABA)、CTK＋ABA溶液中，再将各组置于光下。一段时间内叶片中叶绿素含量变化趋势如图所示。据图判断，下列叙述错误的是(C) A．细胞分裂素能延缓该植物离体叶片的衰老 B．本实验中CTK对该植物离体叶片的作用可被ABA削弱 C．可推测ABA组叶绿体中NADPH合成速率大于CTK组 D．可推测施用ABA能加速秋天银杏树的叶由绿变黄的过程 【解析】由图可知，在相同时间内，CTK组离体叶片的叶绿素相对含量比蒸馏水组下降少，说明细胞分裂素有延缓离体叶片衰老的作用，A正确；CTK ＋ABA组的叶片中叶绿素相对含量低于CTK组，说明本实验中ABA可削弱CTK对植物离体叶片的作用，B正确；ABA组下降最多，叶绿素迅速减少，光反应减弱，生成的NADPH少于CTK组，C错误，D正确。2．(2016·浙江理综，2，6分)某研究小组进行了外施赤霉素和脱落酸对储藏期马铃薯块茎发芽影响的实验，结果如下图所示。下列叙述正确的是(D)
A．为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施脱落酸 B．为延长马铃薯块茎的储藏时间，可以外施赤霉素 C．外施赤霉素后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短D．对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时 【解析】为使马铃薯块茎提早发芽，可以外施赤霉素，A错误；为延长马铃薯块茎的储藏时间，可以外施脱落酸，B错误；外施脱落酸后，马铃薯块茎从开始发芽到最大发芽率所需的时间更短，仅用4周，赤霉素组用了9周，对照组用了8周，C错误；对照组马铃薯块茎中赤霉素含量与脱落酸含量的比值，第5周时大于实验开始时，因第5周时马铃薯块茎开始发芽，说明赤霉素含量升高，D正确。 3．(2015·江苏单科，8，2分)瓶插鲜花鲜重的变化与衰败相关，鲜重累积增加率下降时插花衰败。如图为细胞分裂素和蔗糖对插花鲜重的影响，下列叙述错误的是(D) A．蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用 B．蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物 C．同时添加蔗糖和细胞分裂素更利于插花保鲜 D．第5天花中脱落酸的含量应该是清水组最低 【解析】与清水组对照可知，添加蔗糖和细胞分裂素的曲线都比清水组高，说明蔗糖和细胞分裂素都有延缓衰败的作用，A正确；呼吸作用消耗糖类，蔗糖可为花的呼吸作用提供更多的底物，B正确；同时添加蔗糖和细胞分裂素比单独加蔗糖或细胞分裂素的鲜重累积增加率高，有利于插花保鲜，C正确；第5天添加清水的曲线最低，鲜重累积增加率下降，插花衰败最严重，所以花中脱落酸的含量应是清水组最高，D错误。
10-01 自交不亲和性的原因及其对策详解 所谓自交不亲和性（Self - incompatibility, SI）是指植物雌蕊的柱头或花柱通过识别自体或异体花粉，并抑制自体花粉的萌发或生长，导致自体受精不能正常进行的现象。根据植物花型不同，可分为异型和同型自交不亲和。同一物种内不同个体中花器的雌蕊或雄蕊无任何形态差异的不亲和性称为同型不亲和性（homomorphic incompatibility），在具有异型的雌、雄蕊（如相对长度不同）之间的不亲和则称为异型自交不亲和（heteromorphic incompatibility）。同型不亲和性根据其遗传机制不同又分为配子体不亲和性（gametophytic self-incompatibility, GSI）与孢子体不亲和性（sporophytic self-inconmpatibility, SSI）。 多数的情况下，SI是由单一的S位点复等位基因控制的，这个位点至少包括编码1个花柱组分和1个花药组分的基因，S基因的产物决定花粉在柱头和花柱组织中是否能正常生长。若自交不亲和的花粉S基因是由产生花粉的植株(孢子体)的S-基因型所决定的即为孢子体不亲和性，目前发现存在于十字花科、菊科植物中；而自交不亲和的花粉S基因是由花粉本身单一的S基因所控制的即为配子体不亲和性，这种现象在茄科、蔷薇科、罂粟科、玄参科、桔梗科等植物中较为常见。SI的遗传控制机制较为复杂，如禾本科中是由2个基因位点（S-和Z-）控制的，甜菜中则由4个基因控制。 1 自交不亲和的机制 配子型自交不亲和目前只分离鉴定了配子体自交不亲和植物控制雌蕊的不亲和基因及其表达产物，但尚未得到花粉不亲和基因的表达产物，因此，有关雌蕊不亲和因子和花粉不亲和因子的作用机制尚不完全清楚。 根据目前的研究结果，配子型自交不亲和反应有两种类型：（1）在茄科、蔷薇科植物中，成熟雌蕊中产生的S-RNase（S-核酸酶）通过分泌到达花柱表面，与花粉管壁上的S受体（S蛋白）结合，并发生识别反应，当雌蕊和花粉的不亲和基因型相同时，S-RNase可进入花粉管，引起花粉rRNA的降解，抑制花粉管的生长，导致自交不亲和性的产生。当雌蕊和花粉不亲和基因型不同时，S-RNase不能进入花粉管，花粉管就能正常生长，并完成受精，不发生自交不亲和现象。（2）存在于罂粟科植物的自交不亲和性反应主要是通过钙离子的信号传导来实现的。即柱头产生的S蛋白作为信号分子，与花粉管表面的S受体特异性结合后发生识别反应，当两者不亲和时，引起胞内游离钙离子浓度迅速增加，随后花粉管顶端的Ca2+梯度消失，同时激活多种花粉蛋白的磷酸化过程，使花粉管不能合成正常生长所需要的组分，最终花粉管生长停顿、引起细胞程序性死亡。 孢子体型自交不亲和孢子体自交不亲和性目前发现只存在于十字花科和菊科中，其中对芸苔属植物（十字花科的一种模式作物）研究较多。一般认为芸苔属植物的自交不亲和反应发生在柱头的乳突细胞中，当花粉粒落到柱头的乳突细胞表面时，含有花粉外被蛋白（POLLEN COAT PROTEINS, PCPs）和花粉S配基—SCR/ SP11（SCR，S LOCUS CYSTEINE RICH PROTEIN，S位点富含半胱氨酸蛋白；SP11，S位点蛋白11）的花粉和柱头之间形成
实习三 十字花科园艺作物自交不亲和性的测定及蕾期授粉方法 一、目的 学习自交不亲和性测定和蕾期授粉方法，为选育自交不亲和系奠定基础。 二、说明 十字花科园艺作物是天然异花授粉作物，这类园艺作物在花期用同一植株上花粉授粉结籽很少，这种特性称为“自交不亲和性”；通过一定的方法，把具有“自交不亲和性”的植株选育成一个系统，也就是在同一系统内，各植株间授粉也结籽很少，而系统间交配则能正常结实，这样的系统叫作“自交不亲和系”。 优良自交不亲和系作为配制一代杂种的亲本，在自由授粉的条件下母本不用去雄，可以得到杂交率很高的种子，这种方法是当前开展杂种一代育种（杂种优势利用）的重要手段之一。 十字花科园艺作物除花期授粉很少结籽的不亲和性外，还有蕾期自交能结籽的亲和性，因此用蕾期授粉的方法可以使自交不亲和系保存下来。 三、方法步骤 1．选株：在优良品种或优良组合中选择具有本品种特征特性，生长健壮，无病虫害的优良单株，每人选三棵。 2．选枝：每株选健壮枝条四枝（尽可能选主枝和第一、二侧枝）。 3．整理枝条：枝条选好后，用镊子把本枝上已开过的花去掉。每株上有两个枝条摘去顶心留花蕾20个用作测自交不亲和指数；另两枝也摘顶心，最少留15个花蕾作蕾期授粉保存该株种子，然后将所选用枝条都套起袋子，挂好牌子，牌子上写明品种名称，花期授粉（符号fp ）还是蕾期授粉（bP ），日期、姓名，牌子反面注明所授花蕾数。 4．花期授粉：第二天开始袋内的花蕾陆续开花，每天或隔一天在作测亲和指数的枝条上用同枝或同株异枝袋内花粉进行花期授粉（注意同一袋内有几朵花蕾同时开放，不要将花摘下，用授粉匙醮袋内的花粉来授粉即可，或在整理枝条时另留几枝，将已开的花除掉，套袋专供采粉用）。待袋内所有花开完并作了人工授粉以后的一星期将袋去掉，检查自交结实情况计算亲和指数。 %100)(?=花期授粉花数 结籽数亲和指数 5．蕾期授粉：选择开花前2～3天的花蕾，用左手稳住它，再用镊子轻轻拔开花苞（注意不要伤柱头）并夹去花苞上部使柱头露出。取同株袋内的干净花粉进行授粉后，套上袋子，在纸牌上注明授粉日期，每株最少作15个花蕾，一星期后去袋，种子成熟时采种，测定蕾期亲和指数，将花期亲和指数≤1的单株分株收种。 四、作业 1．分别计算所做各株的花期、蕾期亲和指数，并总结蕾期授粉的经验教训。
1．列举下列相互作用的植物激素 （1）相互促进方面 ①促进植物生长：生长素、赤霉素、细胞分裂素。 ②延缓叶片衰老：生长素、细胞分裂素。 ③诱导愈伤组织分化出根或芽：生长素、细胞分裂素。 ④促进果实成熟：脱落酸、乙烯。 ⑤促进果实坐果和生长：生长素、细胞分裂素、赤霉素。 （2）相互拮抗方面 ①顶端优势：生长素促进顶芽生长，细胞分裂素和赤霉素促进侧芽生长。 ②防止器官脱落：生长素抑制花朵脱落，脱落酸促进叶、花、果实的脱落。 ③种子发芽：赤霉素、细胞分裂素促进，脱落酸抑制。 ④叶子衰老：生长素、细胞分裂素抑制，脱落酸促进。 2．五种植物激素对应的生长调节剂的应用 名称 对应生长调节剂 应用 生长素 萘乙酸、2，4－D ①促进扦插枝条生根； ②促进果实发育，防止落花落果； ③农业除草剂 赤霉素 赤霉素 ①促进植物茎秆伸长； ②解除种子和其他部位休眠，用来提早播种 细胞分裂素 青鲜素 蔬菜贮藏中，常用它来保持蔬菜鲜绿，延长贮存时间 乙烯 乙烯利 处理瓜类幼苗，能增加雌花形成率，增产 脱落酸 矮壮素 落叶与棉铃在未成熟前的大量脱落 考向一 其他植物激素种类和作用的辨析
1．下列关于植物激素调节的叙述，正确的是 A．植物幼嫩的芽可利用色氨酸经一系列反应转变为生长素 B．休眠的种子用脱落酸溶液处理后，种子的休眠期将会被打破 C．乙烯仅在植物成熟的果实中产生，且只能促进果实成熟 D．植物激素可以直接参与细胞内的代谢活动 【参考答案】A 解题必备 几种常见植物激素的作用及原理 （1）生长素的作用原理是促进细胞的伸长，而细胞分裂素的作用原理是促进细胞分裂，赤霉素也能促进细胞伸长。 （2）脱落酸能抑制细胞分裂，在这方面与细胞分裂素具有拮抗关系。 （3）乙烯仅促进果实成熟，而不是促进果实发育。学科&网 2．为了探究生长素和乙烯对植物生长的影响及这两种激素的相互作用，科学家用某种植物进行了一系列实验，结果如图所示，由此可初步推测
其他植物激素的种类和作用（一） 高考频度：★★★☆☆难易程度：★★★☆☆ 典例在线 下列关于植物激素的叙述，错误的是 A．生长素既能促进发芽也能抑制发芽 B．细胞分裂素和脱落酸具有协同作用 C．脱落酸可促进叶片衰老和脱落 D．植物激素自身的合成受基因控制 【参考答案】B 合成来控制植物激素的合成，D正确。 学霸推荐 1．下列现象或原理与植物激素有关的一组是 ①生产无子番茄②秋天叶片变黄③果实脱落 ④CO2的固定⑤棉花摘心⑥矿质元素的吸收 A．①③⑤ B．①②④ C．①④⑤ D．①⑤⑥ 2．下列各项中与植物激素调节功能相符的一项是 A．形成无子番茄过程中生长素改变了细胞的染色体数目 B．乙烯广泛存在于植物多种组织中，主要作用是促进果实的发育 C．赤霉素和生长素都能促进植物生长 D．对授粉后的幼小果实喷洒适宜浓度的生长素类似物，可形成无子果实 3．为研究细胞分裂素的生理作用，研究者将菜豆幼苗制成的插条插入蒸馏水中（图甲）。对插条的处理方法及结果见图乙。
（1）细胞分裂素是一种植物激素。它是由植物体的特定部位________，再被运输到作用部位，对生长发育起________作用的________有机物。 （2）制备插条时除去根系和幼芽的主要目的是__________；插条插在蒸馏水中而不是营养液中培养的原因是 ________________________________________________________________________ 。 （3）从图乙中可知，对插条进行的实验处理包括________________________________。 （4）在实验Ⅰ中，对A叶进行实验处理，导致B叶________。该实验的对照处理是________________。 （5）实验Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的结果表明，B叶的生长与A叶的关系是___________________________________。 （6）研究者推测“细胞分裂素能够引起营养物质向细胞分裂素所在部位运输”。为证明此推测，用图甲所示插条去除B叶后进行实验，实验组应选择的操作最少包括________ （填选项前的符号）。 a．用细胞分裂素溶液涂抹A1叶 b．用细胞分裂素溶液涂抹A2叶 c．用14C-淀粉溶液涂抹A1叶 d．用14C-淀粉溶液涂抹A2叶 e．用14C-氨基酸溶液涂抹A2叶 f．用14C-细胞分裂素溶液涂抹A2叶 g．检测A1叶的放射性强度 答案