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目的:‘库尔勒香梨’(Pyrus sinkiangensis Yü)是新疆重点发展的特色果树,但具有的自交不亲和性制约了新疆特色梨产业的发展。本研究对‘库尔勒香梨’自交不亲和S位点相关基因进行全长序列的克隆,并结合梨属S基因系统发育树进行分析,以期为进一步探索自交不亲和机制、培育自交亲和梨品种奠定分子基础。方法:1、‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因的克隆与分析。采用梨S基因保守序列引物,以‘库尔勒香梨’花柱为材料,利用RT-PCR及RACE克隆‘库尔勒香梨’S-RNase等位基因。利用Prot Param等在线预测软件对其进行生物信息学分析;选取NCBI上已登录的全部梨属S-RNase等位基因的全长序列进行聚类分析,并用MEGA 4.0构建进化树。2、‘库尔勒香梨’及9个梨品种SFBB基因的克隆与分析。参考NCBI上已登录的‘库尔勒香梨’SFBB基因(GQ456943)序列,自行设计了6对基因特异性引物和8条3’RACE巢式引物,通过引物筛选并利用RT-PCR及RACE克隆‘库尔勒香梨’花粉SFBB基因。再利用‘库尔勒香梨’SFBB基因的全长引物,PCR扩增9个梨品种SFBB基因的DNA全长。利用Prot Param等在线预测软件对这些基因进行生物信息学分析;选取NCBI上已登录的全部蔷薇科梨亚科SFBB基因的全长序列进行聚类分析,并用MEGA 4.0构建进化树。结果:1、从‘库尔勒香梨’花柱中获得了S22-RNase(Gen Bank登录号:KX214125)/S28-RNase(Gen Bank登录号:KX214124)等位基因的DNA和c DNA全长序列。S22-RNase的DNA全长1052 bp,c DNA全长904 bp,开放阅读框(ORF)长684 bp,编码227个氨基酸;S28-RNase的DNA全长1148 bp,c DNA全长921 bp,ORF长687 bp,编码228个氨基酸。BLASTP比对显示,这两个基因都具有保守的RNase-T2基因结构。进化分析表明,‘库尔勒香梨’的S22-RNase和S28-RNase处在不同的两个分支上,两基因距离较远;梨属不同种的S-RNase基因在进化树中并没有明显表现出种内同源性高于种间同源性,S-RNase基因的分化可能早于梨属各个种的形成。2、从‘库尔勒香梨’花粉中克隆到1个全长为1344 bp的SFBB基因,命名为SFBBx-gamma(Gen Bank登录号:KU756268),该基因包含1个长度为1191 bp的ORF,编码396个氨基酸。从其余9个梨品种中获得了6条新SFBB-gamma基因的DNA序列,分别命名为SFBBx1-gamma-SFBBx6-gamma(Gen Bank登陆中)。Prot Param等在线软件预测7个SFBB-gamma的蛋白均为不稳定亲水性非分泌蛋白,主要参与能量代谢中的转运和结合并在基质内起连接酶或裂合酶的作用。聚类分析表明,65个与梨亚科花粉自交不亲和性有关的SFBB基因,在氨基酸结构水平上保持着较高的相似性。苹果的SLFB/SFBB基因及梨属SFBB基因的相似性没有受到物种差异的影响,SFBB基因的分化在苹果和梨这两个物种形成之前。结论:本研究成功获得了‘库尔勒香梨’自交不亲和S位点的S22/28-RNase等位基因、SFBBx-gamma基因,以及6个新的梨属SFBB-gamma基因的全长序列。研究成果结合梨属S-RNase基因系统进化树和梨亚科SFBB基因系统进化树,为梨属S基因信息的完善及自交不亲和机制的深入研究奠定了基础。