植物的自交不亲和性反应是一种花柱与花粉间的特异性识别反应,贯穿于整个花柱对花粉的拒斥过程中。正常生长的花粉管微丝细胞骨架处于动态的装配状态,其装配包括微丝骨架的切割、解聚、聚合、加帽、成束等作用,这些不同的装配方式处于一种协调的状态。其中,微丝的切割作用可为花粉管提供大量的游离的且有活性的微丝小片段,这为微丝的聚合、加帽、成束等作用提供基础。在花粉管生长过程中,多种胞外刺激都会导致细胞骨架的迅速的变化。在苹果S-RNase介导的配子体型自交不亲和性反应中可将S-RNase看作一种胞外刺激,自花授粉后S-RNase进入花粉管中可引发微丝骨架的变化,最终导致花粉管停止生长,但S-RNase通过影响哪些微丝切割蛋白的切割作用而导致的花粉管停止生长的尚未报道。目前,在苹果中发现S-RNase可在ABC转运蛋白的协助下进入花粉管,S-RNase进入自我花粉管后其是否能与微丝骨架直接结合对其进行切割、解聚或聚合等作用?如果S-RNase不与微丝直接结合,那么在此过程中到底是哪个切割蛋白在起作用,S-RNase对其起到怎样的调控作用。因此,本研究以苹果‘国光’（Malus domestica.V.Rall’s Jane,S1S2）为试材,利用多种技术手段证明了 S-RNase在进入自我花粉管过程中通过结合一个新的微丝切割蛋白MdMVG的3个微丝切割位点而抑制其切割自我花粉管微丝,花粉管生长减慢。其主要研究结果如下:1.授粉后花粉管正常微丝环流是保证其在花柱中向下生长的关键,花柱分泌的自我S-RNase进入花粉管中会破坏其微丝骨架从而影响生长,但其作用机制尚不明确。为了弄清S-RNase是否直接影响微丝的形态,我们分别利用体内和体外试验检测四种基因型S1-RNase、S2-RNase、S3-RNase和S9-RNase与微丝的结合及切割情况。首先将S-RNase与体外聚合好的微丝进行高速共沉淀结合试验,Western blot检测共沉淀后的沉淀和上清发现四种基因型S-RNase均不与微丝结合。其次,分别将4种基因型的S-RNase与聚合好的微丝进行共孵育,添加TRITC荧光标记的山羊抗兔二抗进行免疫荧光试验,S-RNase不与微丝共定位。再次,利用花粉管免疫荧光试验也观察不到四种基因型的S-RNase与微丝共定位。2.我们以苹果S2-RNase成熟多肽区为诱饵蛋白筛选‘国光’花粉cDNA文库,结合基因组分析成功克隆获得一个全长921 bp的含有微丝运动能量输出区（Myosin）、微丝切割区（Villin）、微丝结合区（GRAM）的未知基因,命名为MdMVG。微丝共沉淀和免疫荧光试验表明MdMVG能够与微丝结合并切割微丝。将4种基因型S-RNases分别与MdMVG、微丝共孵育,体外荧光标记静态及TIRFM动态观察微丝的切割程度和切割速率明显降低。体内MdMVG基因枪轰击‘国光’（S1S2）花粉管后再添加自我S1-RNase+S2-RNase同样发现MdMVG切割微丝的速率减慢,花粉管生长受到抑制,添加异我S3-RNase+S9-RNase时观察MdMVG切割微丝的速率及花粉管生长与对照无显著差异。3.结构域分析及与切割蛋白保守氨基酸比对后经排列组合点突变证明其切割位点为167E、171E、185K这3个氨基酸。利用体内体外生化试验再次验证了这三个位点确实为切割位点。S-RNase确实通过结合MdMVG的3个切割位点而抑制其切割微丝的,酵母双杂交、苹果叶片和花粉管BIFC表明S-RNase确实无法与MdMVGM互作。综上所述,苹果花柱自我S-RNase确实通过结合MdMVG的3个微丝切割位点从而减慢切割自我花粉管微丝影响其生长研究。