芸薹属自交不亲和基因的分子生物学及进化模式

芸薹属的自交不亲和性是受单基因座、复等位基因控制的孢子体控制型。自交不亲和基因座位(S_locus)是由多个基因组成的复杂区域 ,称之为S多基因家族 ,其大多数成员分布于芸薹属的整个染色体组。目前已鉴定出 1 0 0多个S等位基因 ,它们的起源分化始于一千万年前。S_座位上存在的多基因有 3种 :SRK ,SLG和SCR/SP1 1 ;SRK和SLG在柱头中表达 ,SCR/SP1 1在雄蕊中表达。SRK蛋白在识别同类花粉的过程中起主要作用 ,而SLG蛋白增强了这种自交不亲和反应。SLG与SRK基因中编码S_结构域的核苷酸序列相似性程度高达 85 %～ 98%。基因转换可能是SLG和SRK的高度同源性能够得以保持的原因。SRK ,SLG和SCR基因紧密相连 ,并表现出高水平的序列多样性。SRK与SLG基因间的距离很近 ,在 2 0～ 2 5kb之间。在柱头和花粉中 ,自交不亲和等位基因之间的共显性关系要比显性和隐性关系更加普遍 ,这是芸薹属自交不亲和性的一大特点。自交不亲和基因的进化模式存在两种假说 :双基因进化模式和中性变异体进化模式 ;可能存在几种不同的进化方式 。