梨树为何不愿“近亲结婚”

人类近亲结婚不利于优生优育，在没有婚姻法约束的自然界，会发生什么？记者3日从南京农业大学获悉，该校发现了梨自交不亲和性反应信号转导机制，解开了植物世界的进化筛选法则，国际著名学术期刊《植物细胞》在线发表了该研究成果。

“许多植物经过漫长的进化与自然筛选，逐渐演化出了自交不亲和性，抑制自交、促进异交，从而使得自然界更为丰富多彩。”南京农业大学梨工程技术研究中心主任张绍铃教授介绍，“已有的研究证实，自然界中大概有60%的高等植物表现出自交不亲和性，其中大多数都属于基于S-RNase的配子体型自交不亲和性这一类型。多种蔷薇科果树，包括梨、苹果、李、杏、甜樱桃等，都属于这种较为常见的自交不亲和性类型。

通常情况下，同一梨品种间相互授粉不能正常结果，必须搭配不同品种相互授粉，才能获得应有的产量和品质。人工授粉用工量大、效率低、成本高，越来越难以满足当前生产的需求。因此，揭开梨自交不亲和性的神秘面纱，对于打破这种“同一品种无法通婚的魔咒”，实现梨产业节本增效、可持续生产具有重要价值。

国际上关于梨自交不亲和的研究由来已久，传统观点认为，雌蕊控制因子S-RNase的主要功能是降解自交不亲和花粉RNA。但是，S-RNase到底是通过什么来攻击花粉的？面对S-RNase的致命攻击，花粉又会如何应对？这些问题一直无解。

“我们找到了梨S-RNase作用的新靶点——花粉肌动蛋白。”南京农业大学园艺学院院长吴巨友教授介绍，S-RNase直接与肌动蛋白PbrAct1相互作用，从而诱导自交不亲和的花粉管发生细胞凋亡，导致授粉受精失败。

当然，花粉也并不是坐以待毙，感受到威胁的花粉管会迅速启动一套自我保护程序，显著提升花粉管中磷脂酸浓度，稳定微丝骨架的结构，对抗来自S-RNase的攻击。该研究鉴定了自交不亲和性反应中S-RNase新的目标靶点，探明了花粉的应对策略，为深入了解梨自交不亲和性反应信号转导机制提供了全新的观点。