新華網(wǎng)2月19日消息，梨樹為什么會“拒絕”蘋果的花粉？植物究竟是如何識別同類、排斥異類的？記者2月19日從中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所獲悉，該所研究員楊維才領(lǐng)導(dǎo)的研究組，近日揭開了這一植物生殖的奧秘，首次發(fā)現(xiàn)植物雌雄識別的分子機(jī)制，這也為雜交育種開辟了新天地。該成果已在線發(fā)表于國際權(quán)威雜志《自然》。

被子植物的精子是通過花粉管來傳遞的，但花粉管是如何將精子傳遞到卵子的？這是植物生殖生物學(xué)幾十年來關(guān)注的主要問題，也是雜交育種的技術(shù)瓶頸之一。一直以來，雜交育種都是人類提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)的主要技術(shù)，而雜交障礙的主要原因之一就是雌雄配子體的有效識別。

研究發(fā)現(xiàn)，因?yàn)椴痪邆鋭游锞拥挠蝿幽芰?，被子植物中胚囊會分泌信號分子引?dǎo)花粉管定向生長，花粉管將精子細(xì)胞運(yùn)送到胚囊里，進(jìn)而和包裹在胚囊內(nèi)的卵細(xì)胞結(jié)合。

楊維才研究組首次分離到了花粉管識別雌性吸引信號的受體蛋白復(fù)合體，并揭示了信號識別和激活的分子機(jī)制。研究人員基于這一發(fā)現(xiàn)，通過轉(zhuǎn)基因手段進(jìn)行了薺菜和擬南芥兩種植物的雜交試驗(yàn)，結(jié)果轉(zhuǎn)基因薺菜的花粉管識別擬南芥胚囊的效率大大提高。

專家表示，該研究是植物生殖領(lǐng)域的重大突破，并通過基因工程手段建立了利用生殖關(guān)鍵基因打破生殖隔離的方法，為克服雜交育種中雜交不親和性提供了重要的理論依據(jù)。這一發(fā)現(xiàn)不僅揭示了植物生殖的奧秘，更為雜交育種開辟了新天地。