植物自交不親和的時候發生了什麼？

01-05

機制是怎樣的？是植物的免疫系統發揮了作用嗎？自交親和與自交不親和的植物存在什麼不同？

http://ecph.cnki.net/Allword.aspx?objid=45014ename=ecphinfoclass=item

自交不親和性 self-incompatibility

指某一植物的雌雄兩性機能正常，但不能進行自花受精或同一品系內異株花粉受精的現象。廣泛存在於十字花科、禾本科、豆科、茄科、菊科、薔薇科、石蒜科、罌粟科等80多個科的3000多種植物，其中以十字花科植物最為普遍。自交不親和性是植物在長期進化過程中形成的有利於異花授粉，從而保持高度雜合性的一種生殖機制。

以上引自中國大百科全書

裡面把機理講得比較清楚了，建議看一看

@盧為和 @丁芸夏說的都有道理，但自交不親和並不限定於同一朵花，而是本花、本株或同一品系異株之間都可以發生

謝邀。由母本所攜帶的特定等位基因決定的吧，若來自同一母本的花粉和柱頭，它們攜帶同一種等位基因，這對等位基因則會使花粉管不能正常伸長或者精卵不能結合。這對特定等位基因與柱頭上的識別糖蛋白和花粉分泌的識別蛋白有對應關係。如果二者是親和的，幾分鐘內即由花粉內壁釋放出角質酶前體，並被柱頭蛋白質表膜所活化，從而溶解下面的角質層，使花粉管得以侵入柱頭表面;如果二者是不親和的，柱頭乳突細胞隨即產生胼胝質，阻止花粉管的侵入。

自交不親和性是植物雌蕊（女孩）的柱頭或花柱可以辨別自體（親兄弟）和異體花粉（其他帥哥），並抑制自體花粉萌發或生長的一種特性。它使得自體受精不能實現，只有遺傳組成不同的異體花粉才能完成受精。因此，自交不親和性是被子植物預防近親繁殖和保持遺傳變異的一種重要機制(薛勇彪和孟金陵,
1995)。

自交不親和的機制是怎樣的？

首先說下植物精卵結合的大致過程：植物花發育成熟的時候，花藥會釋放花粉。當花粉接觸到雌蕊的柱頭時，會生出花粉管，穿過花柱，進入子房，一直到達胚珠。胚珠里有卵細胞，它與花粉管的精子結合形成受精卵，完成受精作用。

在這個過程中，接觸到柱頭的花粉的來源會很多。有自家的花粉（近水樓台），有他家的花粉（昆蟲在採花蜜的時候，順手做紅娘，帶來不同花朵的花粉；大風一吹，其他花粉被吹來）。如果這個花粉與雌蕊花柱的基因型不一致，會發生正常的精卵結合，孕育生成具有生命力的種子（完美的愛情故事！）。如果這個花粉與雌蕊花柱的基因型一致，說明花粉與花柱是近親（親兄妹），此時許多被子植物會識別出自家兄弟，並抑制其花粉管的萌發，將此事扼殺在萌芽中，這種雌蕊柱頭識別自家花粉並阻止其繼續生長的現象就是「自交不親和性」。

(此圖改自Professor Thomas L. Sims)

那麼，自交不親和是由什麼控制的呢？是咋發生的呢？

在絕大多數的自交不親和植物中，自交不親和性在遺傳上由具有復等位基因的單一位點控制這一位點又稱為S位點(S代表不育性, sterility)。

S位點含有兩個蛋白編碼區，一個在雌蕊中表達，另一個在花藥和(或)花粉中表達。它們是遺傳連鎖，因而作為一個單元被繼承，這個單元被稱為S-單倍型。這兩個蛋白編碼區編碼的蛋白產物可以相互作用，導致花粉萌發受阻或花粉管延伸受限制等現象，進而產生自交不親和，杜絕受精。但是當雌蕊的S位點編碼的蛋白與來自不同配子的花藥的蛋白互作時，則不會發生自交不親和，正常受精。

自交不親和的時候免疫系統起作用了嗎？

在芸苔屬(如包心菜)中，剛剛萌發的花粉管與柱頭的乳突細胞接觸數分鐘後，花粉管的生長即受到抑制。花粉管在乳突細胞表面呈螺旋狀，不能侵人乳突細胞。與此同時，花粉和乳突細胞內開始積累胼胝質(這個算免疫？)。植物經常產生胼胝質以阻止病原微生物的侵入，自交不親和有沒有免疫系統介入，這個我不確定哦。

自交親和與自交不親和的植物存在什麼不同？

自然界中大約一半的被子植物是自交不親和的，另一半是自交親和(Igic and Kohn, 2006)。自交親和的植物在S位點發生突變，破壞了自交不親和。其實可以人為的破壞自交不親和造成的影響，而在自交不親和的植物中實現自交，該操作在育種研究上意義重大。

薛勇彪和孟金陵(1995).高等植物自交不親和性的分子生物學.生物工程進展(15): 32-42

Igic, B., and J. R. Kohn (2006). Bias in the studies of
outcrossing rate distributions. Evolution 60 (5): 1098–1103.

自交不親和性，指一朵花上既有雌性又有雄性，兩性生殖器官同時成熟，但因為不親和性，即使受粉，花粉也不發芽，或出現花粉管不進入花柱，花粉管生長滯緩甚或停止生長等受精不能正常進行的現象。

大家都說差不多了，我補張圖好了。