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细胞骨架在植物细胞的生长发育过程中起着重要的作用。本研究利用砂梨品种‘丰水’和‘今村秋’的花粉和花柱为试材,研究了细胞骨架在梨花粉管生长发育以及胁迫过程中的作用,主要结果如下：1.研究了各类细胞信号分子与梨花粉管细胞骨架的互作情况。观察到花粉管内微管骨架的结构,通过药剂学实验发现微管参与了花粉管的生长过程；钙离子载体A23187处理0.5 h后尖端微丝环状结构消失,微管解聚,处理1h后尖端与亚尖端微丝解聚；EGTA处理则会使微丝骨架解聚而对微管骨架影响较小；钙调素抗血清处理能够导致微丝骨架解聚,表明花粉管内钙离子的变化能够调控细胞骨架的结构改变；ROS的变化显著影响细胞骨架结构的变化,而NO的变化对细胞骨架变化的影响较小；同时发现微管骨架结构变化能够影响花粉管内钙离子的振荡与分布,也能影响花粉管内NO和ROS的分布与浓度。2.研究了细胞骨架的变化对于梨花粉管中细胞核降解与线粒体结构的影响。微管骨架解聚剂Oryzalin处理2h后细胞核降解,间接表明微管骨架解聚是花粉管生长停止信号途径中早期的信号因子；细胞骨架的解聚会造成线粒体膜电势降低,从而向细胞质中释放出细胞色素C,促进了细胞核的降解,加速了PCD过程；而细胞骨架的稳定则会缓解自交不亲和反应中花粉管的PCD过程；利用透射电镜技术研究了细胞骨架变化对梨自交不亲和过程中花粉管线粒体结构的影响,微管解聚后花粉管内线粒体体积没有显著变化,但内部分脊结构消失,膜变厚；而微管骨架稳定剂与不亲和花柱S-RNase协同处理后能够显著稳定不亲和花柱S-RNase对线粒体结构的破坏作用,只有部分线粒体内脊结构消失,线粒体体积与对照没有显著变化；微丝解聚后线粒体体积增大,部分线粒体内脊被破坏；微丝稳定剂对不亲和花柱S-RNase对线粒体破坏的恢复作用效果不明显,协同处理后花粉管内线粒体仍然膨大,不具有脊结构。上述结果表明微管的稳定能够缓解不亲和花柱S-RNase对线粒体的破坏,而微丝的稳定则对不亲和花柱S-RNase对线粒体结构的破坏的稳定作用不显著。3.基于梨基因组的生物信息学分析获得了梨微丝与微管相关蛋白基因。通过比对查找到15个推测为Myosin家族的基因,利用系统发育分析将其分为7组,并发现这些Myosin基因在梨染色体中均匀分布；基因结构域分析表明,梨中Myosin Ⅷ大类基因缺少了SH3和DIL结构域；在梨基因组中比对到11个推测为MAP65家族的基因,利用系统发育分析将其分为4组,根据同源性比对进一步发现每组中的梨MAP65基因与同组的拟南芥MAP65基因具有高度的同源性。4.研究了梨花柱S-RNase与游离氨基酸对花粉管生长及其细胞骨架的作用。微管稳定剂紫杉醇与花柱S-RNase同时处理显示：微管的稳定能够缓解花柱S-RNase对不亲和花粉管生长长度的抑制作用,而对于S-RNase对萌发率的抑制作用没有显著影响；不亲和花柱S-RNase能够使花粉管内皮层微管快速消失,含有GC的花粉管比率显著下降,亲和花柱S-RNase处理后花粉管内微管骨架没有显著变化；紫杉醇和不亲和花柱S-RNase同时处理能够缓解不亲和S-RNase对花粉管微管的解聚作用。同时发现钙离子调控蛋白钙调素能够稳定不亲和S-RNase引起的微丝降解；微管稳定剂紫杉醇能够缓解不亲和S-RNase引起的钙离子振幅提高、钙梯度下降；NO的清除剂c-PTIO能够稳定不亲和S-RNase引起的微丝与微管骨架的解聚；而微管稳定剂也能够缓解不亲和S-RNase引起的ROS下降。上述结果表明：微管参与了梨自交不亲和过程；并发现梨自交不亲和过程中花粉管内细胞骨架与钙离子以及NO/ROS系统存在相互作用。梨花柱中测定出了14种游离氨基酸,其中谷氨酸含量最高；利用这些种类氨基酸的L型、D型对花粉管生长的研究发现,其中8中氨基酸对梨花粉管生长存在浓度依赖型：L-、D-谷氨酸,L-、D-半胱氨酸,L-、D-苯丙氨酸,D-缬氨酸和L-天冬氨酸；使用上述高浓度氨基酸处理后微丝骨架结构变化显示：高浓度的D-缬氨酸、D-苯丙氨酸和L-半胱氨酸能够使花粉管内微丝骨架解聚,出现片段化；L-苯丙氨酸处理后尖端出现微丝结构,花粉管内微丝增粗；L-天冬氨酸、D-谷氨酸和D-半胱氨酸处理后尖端微丝骨架环状结构消失,且亚尖端微丝消失；而L-谷氨酸处理后微丝结构没有显著的变化。5.研究了各种外源因素(生长调节剂与多胺、膨压变化、金属离子、温度变化等)对花粉管内细胞骨架的影响。生长调节剂对于花粉管生长与微丝骨架的影响表明,GA3和玉米素对于花粉管生长的调控具有浓度依赖性,低浓度的促进生长,而高浓度则抑制生长并使花粉管内细胞骨架严重解聚；低浓度的ABA促进花粉管生长,使花粉管尖端微丝骨架的环状结构消失；低浓度精胺(0.1 mM)对梨花粉管内微丝骨架结构没有显著的影响,而高浓度的精胺与亚精胺(0.5mM)都都能够使花粉管内微丝骨架解聚,但精胺处理的反应更显著。研究测定了梨花粉管中的渗透压为0.6 M,低渗处理后花粉管尖端膨大,尖端微丝结构扭曲,高渗处理后出现微丝扭曲的环状结构,尖端微丝缺失；梨花粉管对Cu2+较敏感,抑制浓度为5州,而A13+和Na+的抑制浓度分别为2 mM和50 mM,Cu2+处理0.5 h就出现了微丝骨架的片段化,A13+处理1h后才出现明显的微丝骨架解聚,而Na+处理1h只有间断微丝结构消失,没有明显的解聚现象；温度胁迫下花粉管生长都受到极显著的抑制,4℃处理1h后微丝骨架发生解聚,而37℃处理0.5 h后花粉管尖端膨大,但没有显著的微丝解聚现象。