1. 研究目的与意义
楸树(Catalpa bungei)是紫葳科梓树属的高大落叶乔木，是我国较为古老的乡土树种之一，已有3000多年的栽培历史。它是我国特有的珍贵优质用材树种和著名园林观赏树种。
近年来，对楸树的主要生物学特性、良种繁育技术、造林技术等开展了较为系统的研究工作，取得了初步成果，但是楸树自花不育，往往开花不结实，种子发芽率低，再加上营养繁殖困难，使其处于濒危植物的边缘。
为探索楸树自花不育的机理，本实验针对楸树自花、异花授粉后，在不同时期采集花柱，通过对花柱S-蛋白提取、分离，结合蛋白质含量测定及其凝胶电泳技术对其鉴定，利用单向电泳研究其蛋白质分子量及其分布，从而确定制约花粉管生长的特异蛋白，试图从分子生物学方面对楸树的自交不亲性作全面分析，阐明楸树自交不育机理及S－蛋白作用规律，为解决楸树自花不育奠定基础，从而解决楸树在生产上缺乏种子繁殖的困境，对于楸树的大力推广具有重要的意义。
2. 国内外研究现状分析
目前国内外对梓树属（Catalpa）的相关植物的研究报道较少，多数研究集中在无性繁殖技术、优良无性系选育、造林技术以及病害防治等实际应用方面。也有少数研究报道了楸树的抗旱、抗寒性，以及梓树属植物的药用价值。关于植物生殖生物学方面的报道更是少之又少。叶培忠等研究了梓树属植物的种间杂交实验，发现种间杂交可以提高楸树的结实率。樊汝汶等对滇楸的胚胎发育过程进行系统的研究，并猜测了楸树花而不实的胚胎学原因，在此基础上又进一步对楸树和滇楸的花柱进行了对比研究，得出楸树的花柱组织比滇楸的发育相对较弱，这可能是楸树花而不实的原因。另外，韦仲新等人曾对梓属植物的花粉形态进行过总结性的描述。
相关研究报道为我们更系统的对楸树研究提供了宝贵的经验和资料，但同时也暴露出了目前楸树研究中存在的问题：首先，相关的研究都避开了困难的有性生殖途径，仅着眼于无性繁殖技术的推广。其次，虽然以自花结实的滇楸推断楸树自花不育的原因，但没有对楸树整个胚胎发育过程进行观察。第三，由于实验条件和研究背景的缘故，并没有对楸树的自交不亲合性进行深入地探讨。因此，这些问题将成为本研究的重点。值得一提的是，一些科研院所也不约而同地认识到需要通过有性繁殖这条途径进行种质资源的创新，并积极开展了一系列的探索性试验研究。本次研究的关键在于深度挖掘楸树有性生殖过程中的阻碍因素，探寻其自交不亲和的特点和原理，并试图改变这些不利因素，以期攻克楸树自交不亲和、自然结实率低，种子发芽率低等难题。
3. 研究的基本内容与计划
一 研究内容
（1）不同楸树相关花器官的采集及蛋白研究。
（2）楸树自交、异交授粉后花柱最佳采集时间确定。
4. 研究创新点
本实验将采Tris直接提取法、TCA/丙酮法、硫酸铵沉淀法来提取楸树各器官的蛋白质，结合蛋白质含量测定及其凝胶电泳技术对其鉴定，利用单向电泳研究其蛋白质分子量及其分布，从而确定制约花粉管生长的特异蛋白，试图从分子生物学方面对楸树的自交不亲性作全面分析，阐明楸树自交不育机理。
