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植物如何避免自花授粉的 具体方式有哪些 请举例说明

来源：学生作业帮 编辑：神马作文网作业帮 分类：综合作业 时间：2024/11/06 07:36:07
植物如何避免自花授粉的 具体方式有哪些 请举例说明
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植物如何避免自花授粉的 具体方式有哪些 请举例说明
开花植物面临了一个我们哺乳动物能够轻易避免的问题：如何避免由自花授粉而造成同系繁殖.对开花植物而言,自花授粉(self-fertilization)似乎是无可逃避的,因为含有卵细胞的雌蕊就位於产生花粉的雄蕊旁边.但这些植物演化出一套称为自体不亲和性(self-incompatibility) 的特殊机制,用来预防自花授粉.生物学家早已了解到雌蕊是如何促成这道防御,但雄蕊花粉的部分一直是个未解的谜团.直到最近,自然期刊所发表的2篇研究报告说明了花粉如何避开自花授粉的原因.雌蕊的细胞中有一个负责调节自体不亲和性的基因：S-RNase.此基因拥有许多的变体,或称对偶基因(allele),而若要使繁殖发生,卵细胞及花粉必须要带有不同的对偶基因.当花粉落在雌蕊上时,雌蕊表面的蛋白质会将花粉及其本身的S-allele互相对照,若两者相异,花粉才可通过花柱与雌蕊内的卵细胞达成授精作用；但若两者相同,雌蕊则会排拒这个花粉.发现此基因的10年后,美国宾夕法尼亚州立大学的Teh-hui Kao与其共事者藉著研究牵牛花,终於辨识出负责调控花粉的自体不亲和性的基因,并命名为PiSLF.另一项由英国伯明罕大学的Stephen G.Thomas和Veronica E.Franklin-Tong所带领的实验,显示雌蕊的排斥反应会导致花粉的自杀作用.以罂粟科的植物Papaver rheas为实验对象,实验小组找出了当不相容的花粉时覆盖到雌蕊表面时,花粉内部会引发的一连串生化反应.这个由花粉内部所产生的的特殊化学物质可藉由一系列的反应机构使细胞程序死亡而终止授精作用.在此之前,探讨自体不亲和性的相关研究都还未曾观察到这个现象.在相关论文中,美国密苏里大学的植物生化学家Bruce McClure阐述前两项关於自体不相容性如何调控植物生殖的重要性.他说：「藉由这些新发现,我们现在可以解译花粉与雌蕊间交互的生化作用细节.」
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