自家不和合性 (植物)
以下のメカニズムは、事例が豊富ではなく、科学研究においての注目も限られている。したがって、いまだに知見は不十分である。
潜在型自家不和合性(cryptic self-incompatibility, CSI)は、限られた数の分類群(たとえばナデシコ科Silene vulgarisのCSI現象)にしかない。このメカニズムでは、同じ柱頭に付着した外部花粉と自己花粉が同時に存在することにより、自己花粉によるものより多くの種子が外部花粉の受精によって得られる。しかしながら、「完全な」あるいは「絶対的な」自家不和合性と比較すると、CSIにおいては、競合する外部花粉がない場合は自家受粉が行われ、その後の自家受精によって種子が形成される。このように外部花粉がない場合にも生殖は確保される。少なくともある種の植物では、CSIは花粉管伸長の際に働き、外部花粉の花粉管伸長を自己花粉のものより速める。CSIの分子生物学的メカニズムは不詳である。
CSI反応の強さは、同じ量の外部花粉と自己花粉を柱頭に置いたとき、他家受精・自家受精する胚珠の比率として定義できる。これまで判明している分類群において、この比率の幅は3.2から11.5の間である。
村松正實ら編「自家不和合性」『分子細胞生物学辞典(第2版)』東京化学同人、2008年、ISBN 978-4807906871。
八杉竜一ら編「自家不和合性」『岩波生物学辞典(第4版)』 岩波書店、1996年、ISBN 4-00-080087-6。
日本花粉学会編「自家不和合性」『花粉学事典(初版)』朝倉書店、1994年(新装版2008年 ISBN 978-4254171389)。
農業・生物系特定産業技術研究機構(編著)「自家不和合性」『最新農業技術事典』農山漁村文化協会、2006年、ISBN 978-4540051630。
山崎耕宇ら(監修) 『新編農学大事典』養賢堂、2004年、702-703・907-908・1125-1126ページ、ISBN 978-4842503547。
日向康吉編著『花:性と生殖の分子生物学』学会出版センター、2001年、ISBN 978-4762229664。
最も良く研究がなされている自家不和合性のメカニズムは、花柱での花粉の発芽阻害および花粉管伸長の阻害によって作用する。これらはタンパク質とタンパク質の相互作用に基づき、一般的にはSと表記される一つの遺伝子座で制御され、その遺伝子座には多種類の対立遺伝子がある。自家不和合性は、全体として類似の組織間反応あるいは類似の遺伝様式に見えるが、独立に進化した異なった細胞内物質に基づくメカニズムを総括したものである。したがって、それぞれのメカニズムにはそれぞれ特有の遺伝子が関係している。
S遺伝子座は2種類の基本となるタンパク質(それぞれ雌蕊と葯・花粉で発現し、雌性決定要素と雄性決定要素と呼ばれる)をコードする領域を含む。この2つのコード領域は遺伝的に連鎖しており、1つのユニットとして受け継がれる。このユニットは、その他にも自家不和合性に関連するDNA塩基配列を含んでおり、Sハプロタイプと呼ばれる。
↑ Ornduff, R., and S. G. Weller (1975). "Pattern diversity of incompatibility groups in Jepsonia heterandra (Saxifragaceae)." Evolution 29: 373-5.
↑ Ganders, F. R. (1976). "Pollen flow in distylous populations of Amsinckia (Boraginaceae)." Canadian Journal of Botany 54: 2530-5.
↑ Spieth, P. T. (1971). "A necessary condition for equilibrium in systems exhibiting self-incompatible mating." Theoretical Population Biology 2: 404-18.
↑ Glaettli, M. (2004). Mechanisms involved in the maintenance of inbreeding depression in gynodioecious Silene vulgaris (Caryophyllaceae): an experimental investigation. PhD dissertation, University of Lausanne.
1 2 Bateman, A. J. (1956).