报春花(Primula forbesii)二型花特征与异型自交不亲和性机制解析

为解决报春花(Primula forbesii)异型自交不亲和机制不明的问题，研究人员通过形态计量学、花粉转录组(WGCNA)和生殖生物学实验，首次揭示其花柱/柱头/花粉的二型特征差异，发现3495个差异表达基因(DEGs)，其中短柱花(pin)富集碳水化合物代谢而长柱花(thrum)侧重细胞壁合成。研究证实不同授粉方式均无法打破其自交不亲和性，且长柱花不亲和性更强，为植物繁殖生物学提供了新见解。

　　

在早春绽放的报春花(Primula forbesii)以其芬芳持久的花朵闻名，这种典型的二型花植物存在奇妙的异型自交不亲和现象。科研团队通过精细的形态测量发现，其花柱、柱头、柱头乳突和花粉均存在显著的二型性差异。更令人惊叹的是，短柱花(pin)和长柱花(thrum)的花粉转录组竟存在3495个差异基因，加权基因共表达网络分析(WGCNA)显示：短柱花花粉忙着搞"碳水狂欢"(碳水化合物代谢)，而长柱花花粉则沉迷"砌墙"(细胞壁生物合成)。

自交和同型授粉时，这些傲娇的花朵几乎完全拒绝受精。有趣的是，科学家尝试了开花前3天、开花后5天授粉，甚至请来"花粉导师"(mentor pollen)说情，短柱花勉强给点面子提高了些坐果率，但长柱花依然冷若冰霜——花粉管行为观察完美印证了这点。这项研究不仅揭示了报春花顽固的异型自交不亲和特性，更发现长柱花的不亲和性堪称"钢铁直花"，为理解植物繁殖隔离机制提供了鲜活案例。