芸薹属自交不亲和基因分子生物学及进化模式.pdfVIP

维普资讯 植物学通报 2003，20(5)：513～521 Chil~seBulletinofBotany 薛 嘞 e综述与专论 § 9撼 芸薹属 自交不亲和基因的分子生物学 及进化模式① ， 2何余堂 涂金星 傅廷栋 陈宝元 。(华中农业大学作物遗传改 良国家重点实验室，国家油菜改 良武汉分中心 武汉 430070) (陕西省杂交油菜研究中心 陕西大荔 715105) 摘要 芸薹属的 自交不亲和性是受单基因座 、复等位基因控制的孢子体控制型。 自交不亲和基因座位 (S-locus)是由多个基因组成的复杂区域 ，称之为 S多基因家族 ，其大多数成员分布于芸薹属的整个染色 体组。目前已鉴定出100多个 S等位基因，它们的起源分化始于一千万年前。s．座位上存在的多基因 有3种：SRK，SLG和SCR／SP11；SRK和SLG在柱头 中表达，SCR／SP11在雄蕊中表达。SRK蛋 白在识别 同类花粉的过程中起主要作用 ，而 SIG蛋 白增强了这种 自交不亲和反应。SLG与SRK基因中编码S．结 构域的核苷酸序列相似性程度高达85％～98％。基因转换可能是 SLG和SRK的高度同源性能够得以保 持的原因。SRK，SLG和SCR基因紧密相连，并表现出高水平的序列多样性。SRK与SLG基因间的距离 很近 ，在20～25l(b之间。在柱头和花粉中，自交不亲和等位基因之间的共显性关系要比显性和隐性关 系更加普遍，这是芸薹属 自交不亲和性的一大特点。自交不亲和基因的进化模式存在两种假说 ：双基因 进化模式和中性变异体进化模式 ；可能存在几种不同的进化方式，它们共同在自然群体中新的s等位基 因进化过程中起作用。 关键词 芸薹属，自交不亲和性 ，s一基因座，进化模式 M olecularBiologyandEvolutionaryModelsofSelf- incompatibleGenesinBrasswa Genus 皿 Yu．Tang’ TUJin_Xing FUTing-DongI CHEN Bao-Yuan 。(National研 LaboratoryofCropGeneticImprovement，Sub-Center 砒 Improvement， Huazhong^ w University，Wuhan 430070) (nyb,-／dRapeseedCenterofShaanx／Pray／nee．ShaanxiDali 715105) Abstract InBrassica，self-incompatibilitywascontrolledspomphyticallybyasingle，complexS- locus：acomplex region with muhigenes，SO-callde S muhigenefamily．MostmembersofS- muhigenefamilydispersed in Brassica genome．About100 S-alleleswere identifide and their differentiationspannde about10million years．11aree typesofgenes wereidentifide on S—locus： SRK ，SLG andSCR ／sP11 SRK na dSLG expressin stigmanad SCR／SPii in pollen．SRK proteinplaysthekeyfunctioninrecognizationofsefl-pollennadSLG enhances thisfunction．Inall Salleles，SLGnadS-domainofSRK hasveryhighDNA sequencesimilariyt：85％ ～98％ ．inthe ①国家杰出青年科学基金资助项 目。 作者简介 ：何余堂，男，1967年 1O月生，在读博士生，从事油菜遗传研究，发表