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沙田柚是我国传统优良柚品种，种植面积较大，由于其具有自交不亲和特性，在生产中需合理配置授粉树或人工授粉，费时费力。现实中由于柑橘属中许多品种具有很强的单性结实能力，如果这些品种同时伴有自交不亲和特性，生产中不仅无需配置授粉树，而且获得的是无籽果实，这也正是柑橘育种者一直努力追求的目标之一。因此探究柚类植物自交不亲和内在机制具有重要的理论和实际意义。近些年关于植物自交不亲和机理研究虽然在十字花科、蔷薇科、玄参科以及罂粟科等物种上取得了显著进展，然而关于沙田柚等柑橘属植物自交不亲和研究仅仅还处于起步阶段，其内在可能的遗传及分子调节机制至今不明，尤其是控制其自交不亲和特性的关键基因，如雌蕊决定因子、花粉决定因子至今还未被克隆。本研究选取自交亲和突变材料秭归沙田柚为试验材料，以对应的自交不亲和材料广西沙田柚材料为参照，开展如下工作: 1)形态学比较结果显示，秭归沙田柚与广西沙田柚在叶型指数气孔密度等指标并无差别，流式细胞仪检测结果显示两材料同为二倍体植株，并且雌雄蕊发育都正常。自交不亲和材料的广西沙田柚自交授粉后花粉管在花柱中上部被抑制，花粉管不能穿透花柱进入子房，而自交亲和材料秭归沙田柚自交授粉后花粉管可以正常萌发生长并且穿过花柱进入子房发生授粉受精。进一步观察表明在秭归沙田柚自交授粉后35天合子胚发育出现异常，最终导致种子败育。 2)利用秭归沙田柚七个不同发育时期的花为材料，构建柚cDNA全长文库，将文库阳性克隆测序，共计获得3962条有效序列经序列拼接，去除冗余，最终获得2228条高质量的柚花器官Unigene，其中包含451条片段重叠序列以及1777条单一序列。将所获得的柚花器官Unigene经NCBI数据库比对，1266条可以找到对应的同源序列基因注释，其中891条序列具有一个以上注释信息。经GO功能注释，760个基因参与分子功能，1189个基因参与生物进程，1154个基因参与细胞组成。在有注释信息的柚Unigene中包含有花器官发育、器官分化以及细胞循环等基因。利用文库测序获得的contig序列本研究开发出115个沙田柚SNP位点，选取Contig34中SNP位点设计引物在五个柑橘属材料中片段扩增，序列比对，结果证实预测SNP位点的可靠性。进一步通过检测花发育相关标志性基因表达，证明该文库囊括所需各类组织特异性表达基因，满足后续工作需要。 3)利用构建文库获得的2228条柚Unigene序列，我们开发出161对柚EST-SSR引物，其中130对引物在柑橘属植物中具有通用性。经枳壳和红橘及其96个子代群体检测，61对柚EST-SSR引物适合柑橘遗传连锁图谱构建。在所开发出的通用引物中，通用率在柑橘属不同种中并不相同，甜橙、橘、柠檬、金柑以及枳中通用率分别为76％、76％、75％，、74％和73％。利用我们开发的柚EST-SSR引物，在39份柑橘不同近缘种材料中扩增，亲缘关系聚类结果表明，柚EST-SSR可以清楚的将柑橘不同种材料区分开来，证明柚EST-SSR引物适合柑橘类植物遗传多样性分析，亲缘关系及品种鉴定;此外利用其中120对柚EST-SSR引物扩增筛选，最终获得一对可靠性极高的能够证明秭归沙田柚材料与广西沙田柚在DNA分子水平存在稳定差异的引物。 4)利用文库获得的2228条Unigene序列信息，我们筛选到与已知控制自交不亲和基因S-RNase高度同源基因，命名为S-likeRNase基因，利用RACE技术获得全长序列，其ORF区由834bp组成，编码一个由278个氨基酸组成的蛋白，分子量大小为31.3KDa，等电点为5.42。柚S-likeRNase与已知控制自交不亲和的S-RNase基因具有高度的同源性，并且都包含有五个保守的结构域，即C1、C2、C3、C4、C5结构域，此外还包含有两个组氨酸活性位点，七个保守半胱氨酸残基，聚类分析表明我们获得的柚S-likeRNase与金鱼草的AhSL28最为接近。Southern杂交证实该基因在柚类中以单拷贝形式存在;表达分析表明该基因在柚花器官不同组织中都有表达，不同于控制自交不亲和的S-RNase基因具有特异性在花柱中表达特性，该结果证明柚类材料中并不具有与S-RNase介导自交不亲和相似机制，也说明柚类植物中存在新的控制自交不亲和遗传机制。进一步时空表达分析，结果表明柚S-lileRNase特异性地在成熟子房中上调表达，暗示该基因可能参与子房成熟衰老过程。 5)利用蛋白质组学技术，详细比较了自交亲和材料秭归沙田柚与自交不亲和材料广西沙田柚成熟花粉，花柱蛋白表达谱，通过筛选将花柱，花药差异蛋白切胶回收，共计200个蛋白点经MALDI-TOF-TOF质谱分析，最终共获得188个有效蛋白点，其中花柱差异蛋白点共计有116个;花粉差异蛋白点共计有72。将我们鉴定到的差异蛋白经NCBI数据库比对后，结果表明其中并未发现与控制蔷薇科等配子体自交不亲和相关的S-RNase蛋白存在，该结果更进一步证明我们前面的结论即控制柚自交不亲和遗传机制不同与S-RNase介导的自交不亲和机制。特别值得注意的是，我们鉴定到的多个与十字花科自交不亲和相关基因即S位点受体激酶即SRK基因，本研究中获得的大量S位点受体激酶类蛋白信息为我们进一步研究柚自交不亲和机制提供了极其有用的线索。