泛家族花粉信号调控了十字花科物种间的柱头障碍

《SCIENCE》：Pan-family pollen signals control an interspecific stigma barrier across Brassicaceae species

自交不亲和植物中SIPS信号与Brassica SRK互作调控柱头跨物种屏障，Arabidopsis SIPS无效，不同SRK基因型反应相似，区别于S位点多态性。

　　

摘要

种间合子前不亲和性会阻碍物种间的杂交，从而限制了利用野生近缘种进行作物改良的策略。Brassica rapa 的雌性自交不亲和性决定因子——S 位点受体激酶（SRK）能够识别来自其他物种的花粉。本文报道了一种存在于整个十字花科植物中的、能与 SRK 相互作用的跨物种花粉信号分子（SIPS）。在 B. rapa 的柱头上，来自 Arabidopsis 及其他十字花科物种的 SIPS 分子会与 BrSRK 结合，并激活雌性生殖调节因子 FERONIA 受体激酶，从而增加柱头中的活性氧含量并降低外来花粉的存活率。然而，Arabidopsis 的 SIPS 花粉并未引发种间不亲和反应。与受多态性 S 位点调控的自交不亲和性不同，SRK 的不同基因变体与 SIPS 的相互作用表现出相似性。这项研究证实了 SIPS-SRK 是一种特定于十字花科植物的配体-受体对，它在自交不亲和的物种中起到了维持柱头种间屏障的作用。