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梨和梅等蔷薇科果树的多数品种自花授粉不结果,生产上必须配置合理的授粉树才能获得应有的产量和品质,授粉品种的配置应根据品种的S基因型来确定,但目前梨和梅多数品种的S基因型尚待鉴定；同时,对于S单元型结构相似性很高的不同果树种或属间是否存在相同的识别特性等问题尚未见报道。本研究以梨、梅等果树为试材,开展S基因型鉴定及种或属间识别特异性研究,主要结果如下：一、应用S-RNase特异PCR扩增、克隆和测序,并对其S-RNases基因核苷酸序列进行分析,在秋子梨‘麦梨’、‘内蒙古山梨’中分别鉴定出2个新S-RNases基因,命名为S40-、S41-RNase(DQ903313、DQ988687)。同时鉴定出20个梨品种或野生类型个体的S基因型。‘奥连’(SpS32)、‘吊蛋’(SdSe)、‘沙疙瘩’(S36Sd)和杏叶梨的一个类型(S22Sc)等一些起源于我国的梨品种或野生类型个体中存在西洋梨的S-RNase基因,进一步证实S-RNase基因分化发生在东方梨种群和西方梨种群的各个种形成之前。S40-RNase基因推导的部分氨基酸序列与苹果属S11-RNase的同源性为100%,两者的内含子有13 bp差异,其同源性为94.3%。二者基因组结构很高的相似性表明,S-RNase的存在可能在梨属和苹果属形成之前。二、应用PCR扩增技术首次对11个我国培育和1个引进的梅品种S基因型进行鉴定。通过序列分析,分离了7个新S-RNase基因,分别命名为S10-～S16-RNase,在GenBank的登录号分别为DQ011150、DQ201191、DQ201192、DQ345781、DQ768219、DQ903312和EF990750；分析了梅新S-RNases基因与已知S-RNases基因的差异。12个梅品种S基因型分别为：‘小叶猪肝’为S10S14‘红顶’为S15S16,‘龙眼梅’为S13S14,‘复瓣跳枝’为S1S13‘多萼朱砂’为S3S4,‘淡桃粉’为S4S12,‘青丰’、‘青佳’、‘细叶青’、‘大叶青’和‘长农17’均为S3S15,’Musashino’为S5S11。本研究率先报道了我国育成梅品种的S基因型,为梅田间合理配置授粉品种及其深入研究自交不亲和与亲和性机理提供参考。三、利用3’-RACE和5’-RACE克隆出梅中7个新雌蕊S-RNase基因的cDNA全序列。梅S-RNase基因氨基酸序列与蔷薇科中其它种内S-RNase基因之间相比较表现出种内同源性高于种间同源性。7个新S-RNases与蔷薇科S-RNases结构完全一致：5个保守区域C1、C2、C3、C5和蔷薇科特有的保守区域RC4。通过聚类分析,研究了7个梅S-RNases与李属其它种内S-RNases和梨属、苹果属S-RNases,表明梅S-RNases并未形成特异的种群分支,而是分布于李属S-RNases内,并且与其它S-RNase表现出较高的不同种间序列同源性。李属S-RNase与梨属、苹果属S-RNase形成两个独立的进化分支。四、根据李属中已经鉴定出的SFB基因保守区域设计引物,对12个梅品种进行PCR扩增,进一步研究梅花粉SFB基因结构特征。通过PCR产物的序列分析,依据两个品种包含同一基因的方法确定各个S-RNase基因相对应的SFB,0～SFB16等7个SFBs基因,它们之间的同源性为86.4%(SFB13与SFB,4)～99.2%(SFB11与SFB15)。SFB基因包括位于N端的一个非常保守的F-box结构域、两个变化区域V1和V2和两个高变区域HVa和HVb。变化区域V2和两个高变区域HVa和HVb均位于SFB基因的C端,表明这些变化区域很可能对S-RNase基因的特异性识别起重要作用。分别根据各个S-RNase基因特异引物与SFB基因3’端设计的保守引物对梅品种基因组DNA进行扩增得到了S10～S13单元型中S-RNase基因与SFB基因之间的物理距离。五、序列分析结果表明,梅S13和杏S9单元型中S-RNases、SFBs氨基酸序列均表现出高度的序列同源性,分别为99.1%和99.2%。梨属砂梨‘明月’中S8-RNase与新疆梨‘库尔勒香梨’中S28-RNase氨基酸序列完全一致,同源性为100%；苹果属‘海棠3号’中S3-RNase基因与梨属‘明月’中S8-RNase,二者仅有7个氨基酸残基的差异,并且高变区完全相同,同源性为96.9%。具有长度和序列多态性的内含子也高度保守,同源性分别为95.3%和91.9%。利用花粉管荧光观察、S糖蛋白离体培养花粉和杂交F1代中S基因的分离规律等方法验证PmS13/ParS9、PpS8-RNase/PsiS28-RNase和PpS8-RNaselMsS3-RNase的特异性识别功能。结果表明,李属PmS13和ParS9不同种间S单元型均受SI控制,并且通过添加S糖蛋白离体培养花粉的方法证实了两个单元型很可能具有相同的特异性识别功能；梨属PpS8-RNase和PsiS28-RNase在分化为两个种以后仍然保持相同的特异识别性；在梨属PpS8-RNase和苹果属MsS3-RNase中,尽管二者氨基酸存在着一定的变异,但可能并未改变其特异识别功能。这些具有较高序列同源性不同种间S单元型可能来自：(1)同一种属内分化形成不同种时,同一个原始S单元型遗传于进化形成的两个不同种内；(2)种属内不同种形成以后,不同种属间的基因渗透。