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本研究应用免疫胶体金标记抗体技术检测了沙田柚(Citrus grandis var. Shatinyu hort)开花期的花粉粒和自花授粉后3d1/2 花柱中的花粉管识别蛋白及S1-核酸酶的定位分布;探讨了沙田柚花粉离体(in vitro )萌发的优化条件;分析了花粉管中的S-蛋白和S1-核酸酶的来源及转运过程,为沙田柚配子体自交不亲和识别蛋白的定位研究提供了一些新的实验证据。为分离、鉴定沙田柚中的S-基因产物打下了基础。高等植物自交不亲和性在遗传上受S-位点(S-Locus)控制,其识别蛋白是S-基因编码的S-位点特异性蛋白(SLSG)(S-蛋白),是决定植物自交不亲和的关键性功能蛋白质。本实验所用的识别蛋白是提取于配子体自交不亲和树种沙田柚抑制后的花粉管,属于S-基因产物S-蛋白。按照张龙翔等的方法制备、纯化花粉管S-蛋白特异抗体和S1-RNase 抗体。利用低温包埋剂LowicrylK4M 对自花授粉后3 d 的1/2 花柱段和花药进行包埋,采用免疫胶体金标记抗体技术对沙田柚花柱中的花粉管和花粉粒中的S-蛋白与S1-核酸酶进行定位检测,定位糖蛋白。实验结果显示,沙田柚离体萌发的最佳培养基配方为:15%蔗糖,0.02%硫酸镁,0.01%硝酸钾,0.03%硝酸钙,0.01%硼酸,20%PEG6000,PH5.6。以沙田柚花粉管S-蛋白为一抗的免疫金标结果显示,自交花柱中的花粉管S-蛋白主要分布于内质网、细胞质和细胞纤维外壁上,在花粉粒方面,主要集中分布在花粉内外壁上,尤其是在花粉粒萌发孔及萌发孔附近。用正常兔血清和PBS 代替一抗的切片,结果均呈阴性,说明上述免疫金标记为可靠的特异性标记。对于花粉管中S 蛋白到底是在花粉管生长过程中形成的还是在花粉萌发过程中从花粉粒获得的这个问题至今未能解决。我们的实验表明开花期花粉粒中有S-蛋白分布,花粉管中S 蛋白是在花粉萌发过程中从花粉粒获得的,这些S 蛋白是在花粉粒萌发前停留于萌发孔附近,待花粉萌发后进入花粉管,在花粉管生长过程中参与识别反应。沙田柚花粉体外萌发抑制生长试验已经表明,沙田柚识别蛋白高效表达是在授粉后23d,用荧光显微镜观察显示,沙田柚花粉管停止生长于授粉后第3d 的花柱1/2 处,自交花柱免疫酶标和金标结果显示,自花授粉后23dS-蛋白由内质网合成,经外排作用,穿过质膜,定位于纤维壁上。我们的实验揭示授粉后3d1/2花柱中的花粉管的特异蛋白分布和花柱中的特异蛋白分布到它们向外运送到壁的过程是同时进行的,进一步证实了花柱蛋白S-基因表达位点及时间与花粉管中的S 基因表达位点和时间是同时出现的。这与Cornih 等的研究一致。遗传学研究表明,自交不亲和性受特定基因控制,具有某一基因的雌蕊抑制有相同等位基因的花粉管萌发生长。我们的实验证实沙田柚花粉粒、花粉管和花柱中的这些蛋白质在遗传学上是受同一基因控制的,因而导致自交不亲和。沙田柚1/2花柱中的花粉管的亚显微结构观察揭示沙田柚花粉管是在通道细胞间隙中生长通过,通道细胞分泌端角质层下腔中有溢泌物,通道细胞细胞壁和花粉管壁