中文摘要：

通过激光和高压静电场处理花粉，来干扰柱头与花粉识别及信息传递，分析克服自交不亲和性的效应。试材采用羽衣甘蓝、铁炮百合及草原龙胆等的自交不亲和系。处理花粉后，调查分析（1）花粉的萌发状况及受精过程；（2）结实率；（3）花粉萌发至受精过程中柱头上的蛋白质、核酸及其它相关物质的表达；（4）检测与自交不亲和性相关的雌性受体SRK、SLG及雄性配体SCR/SP11等基因在不同处理组合的表达量、表达时序；（5）利用电镜检测不同处理对花粉表面的结构的影响；（6）通过海蜇荧光素标记，并利用激光共聚焦显微镜观察与荧光素结合的钙离子在细胞内的移动及分布；（7）分离纯化具有活性的柱头蛋白，融解在花粉培养基上，观察不同蛋白对花粉的抑制作用，筛选分离抑制花粉萌发的蛋白。在组织、细胞、核酸及蛋白分子等不同水平上，研究激光和高压静电场对生殖过程的特殊作用。补充和发展自交不亲和性理论，并为园林植物育种提供科学依据。

结论摘要：

自交不亲和是柱头与花粉细胞之间信息互相识别，拒绝自我花粉在柱头上生长的现象，在显花植物生殖生物学中具有重要的意义。本研究以羽衣甘蓝、麝香百合和东方百合的自交不亲和系为实验材料，用激光和高压静电场处理花粉，干扰柱头与花粉间的信息识别，结果表明适宜剂量的激光与电场处理可提高羽衣甘蓝和百合的花粉体外萌发率、自交亲和指数、结籽率和花药中a-淀粉酶活力、总淀粉酶活力。电镜显微观察发现，花粉在经过处理后花粉壁雕纹受到了伤害，网脊线有些断裂，网眼变大。用电场处理花粉后进行自交，花粉管内保持Ca2+浓度梯度，而未经处理的花粉后自交，Ca2+浓度梯度消失，处于弥散状态。Northern杂交发现用激光处理的花粉授粉24h后，柱头内的SLG和SRK基因的表达量降低。双向电泳发现激光处理的花粉授粉后8h和24h，柱头内蛋白质的表达发生了变化，差异点明显。用高压静电场处理的花粉授粉后，柱头乳突细胞质蛋白质磷酸化的峰值比对照组滞后，细胞膜蛋白质磷酸化并未出现明显的峰值。本研究还克隆了自交不亲和信号识别相关的SRK、ARC1基因，并已克隆于原核表达载体中，进行蛋白质表达，为研究克服自交不亲和性的分子机理奠定了基础。