本研究以中国樱桃(Prunus pseudocerasus)、甜樱桃(P. avium)、日本樱花(P. speciosa)和杏(P. armeniaca)品种及部分的自交和杂交后代个体为试验材料,在鉴定这些品种自交亲和特性的基础上,克隆出了花柱和花粉自交不亲和性决定因子,以及部分品种的S基因型,并对中国樱桃自交亲和性和李属植物S等位基因进化机理展开了相关的研究,取得的主要结果如下：一、对9个中国樱桃品种进行了人工自交授粉试验,采取花柱固定、苯胺蓝荧光染色后,用荧光显微镜观察了授粉72 h后花柱内花粉管生长情况,并在果实成熟前对授粉坐果率进行了统计。试验结果表明,9个中国樱桃品种均表现出了很强的自交亲和性；授粉72 h后,多数花粉管能够生长至花柱的基部。这些实验结果表明中国樱桃属于配子体型自交亲和性果树。对这些中国樱桃的倍性检测发现,它们都是多倍体植株,每个植株中至少含有2个不同的S等位基因。二、采用李属S-RNase基因特异性保守引物进行PCR和RT-PCR,并对扩增产物进行克隆、测序和序列比对,在中国樱桃的14个品种中获得了10个不同的花柱S-RNase基因,同时鉴定了9个品种的花柱S基因型。这些S-RNase基因推导氨基酸序列间的同源性在69.4～84.3%之间,与其它李属物种S-RNase基因的同源性在65.31～100%之间。种间氨基酸序列比较发现,5个中国樱桃S-RNase基因与日本樱花等其它李属物种S-RNase基因序列同源性高出97%,它们所含有的第一内含子和第二内含子序列间也存在极高的相似性。采用李属SFB基因特异性保守引物进行RT-PCR,从7个中国樱桃品种扩增出4种不同的并且在花粉中特异表达的花粉SFB基因,它们推导氨基酸序列间的同源性在76.9～80.0%之间且与它们的S-RNase基因呈紧密连锁关系。种间序列同源性比较发现,中国樱桃的SFB基因同样与其它李属物种SFB基因序列间存在极高相似性,中国樱桃SFB1和梅SLF9基因以及中国樱桃SFB5和黑刺李SFB16基因间序列同源性均高出96%。三、利用甜樱桃和中国樱桃杂交的可亲和性,通过花柱S-RNase基因和花粉SFB基因特异保守引物的PCR扩增鉴定了杂交后代个体的S基因型,从而确定了四倍体中国樱桃S基因在花粉粒中的分布及初步的遗传方式。对中国樱桃自交和杂交后代个体S基因进行分析,发现变异的花粉SFB基因的累积并不是造成中国樱桃自交亲和的关键原因,‘竞争作用’才是主导因素。此外,研究发现,同一中国樱桃品种的单个和组对S基因在自交和杂交后代中的分布都不均衡,说明不同的花粉粒对同一母本花柱的亲和性大小不一致,同一花粉粒对不同母本花柱的亲和性也不相同。这些结果表明中国樱桃花粉粒与母本花柱的亲和性或是花粉管在花柱中生长时受到了来自花柱或子房中调控因子的影响。四、以中国樱桃品种存在的极高种间同源性的花柱S-RNase基因和花粉SFB基因为依托,从2株中国樱桃野生品种和2株日本樱花品种中共克隆出了8个花柱S-RNase基因和8个花粉SFB基因及一个中国樱桃SFB-like基因,其中4个S-RNase基因和1个SFB基因与其它李属S基因序列的同源性极高。这些同源性极高的李属S基因序列系统比较的结果,进一步支持了李属S-RNase基因的进化是在各物种分化之前的假说。将花柱S-RNase基因与花粉SFB基因序列的同源性进行比较,发现花粉SFB基因序列多态性小于花柱S-RNase基因,且它们在各自系统树中的分布也不一致,说明了花粉SFB基因比花柱S-RNase基因起源晚,在共同演化的过程中,存在独自进化现象。五、以北美杏’Herot’和中国杏‘串枝红’为材料,依据种内品种间的杂交可亲和性,对同源性极高的S4和S24单元型中花柱和花粉S基因的功能分别进行验证。统计的坐果率和72 h后花粉管在花柱中的生长状况说明这两个杏品种均表现出自交不亲和性和杂交可亲和性。进一步对相互杂交后代个体的S基因型进行分析,发现父本中的S24和S4单元型都不能遗传给杂交后代,表明S4-RNase和S24-RNase分别可以拒绝接受基因型为S24和S4的花粉粒,即S4和S24单元型中的两个花柱S-RNase基因和花粉SFB基因都具有双重特异性。以此,我们推断：在不丧失物种自交不亲和特性的条件下,双重特异性的S等位基因是李属S基因进化过程中的重要步骤之一。