自交不亲和（Self-incompatibility， SI）是阻碍包括茶树在内的绝大多数园艺作物育种进程的主要限制因素。关于SI有两个经典的已知机制：配子体自交不亲和（GSI）和孢子体自交不亲和（SSI）。在GSI系统中，花粉不亲和由S等位基因控制，花粉和雌蕊具有相同的S等位基因进而触发不亲和反应；在SSI系统中，不亲和则是由花粉双亲的S等位基因引起。GSI在许多物种中都有发现，而SSI最典型的发生在十字花科中，二者都有雄性或者雌性决定的条件分别受不同的显性基因控制。

        目前茶树中的SI机制还不清楚，前期有研究表明茶树的SI可能是late-acting self-incompatibility system (LSI)， in that self-pollinated pollen tubes elongated through the style but failed in fertilization。LSI是一个新的SI系统，但是其分子机制还不清楚。此外，有研究者通过转录组分析认为茶树的SI可能也属于GSI系统。在本研究中，作者继续对茶树的SI进行探索。

        作者以两个十年生的茶树品种“Fudingdabai"和”Yulv"为材料，进行如下四种授粉方式：‘Fudingdabai’(♂) × ‘Fudingdabai’ (♀), ‘Yulv’ (♂) × ‘Yulv’ (♀), ‘Fudingdabai’(♂) × ‘Yulv’ (♀), and Yulv’ (♂) × ‘Fudingdabai’ (♀)。分别在授粉后8、24、48、72 h对授粉和未授粉的雌蕊取样进行RNA提取用于转录组测序分析；同时对不同授粉形式的花粉管生长情况以及雌蕊上的离子组分进行了检测（钙离子通常作为自交不亲和的指示物）。

        结果显示两个品种的花粉活力相似，而杂交能够促进花粉管生长；而雌蕊离子组分中，钾离子含量最多，其次依次是钙离子、镁离子、五价磷离子，自花授粉后钙离子含量增加而杂交授粉后钙离子浓度降低，钾离子则正好相反，表明钙离子和钾离子信号在茶树自交不亲和中有着特殊作用。未授粉和授粉的雌蕊中共鉴定到990个差异表达基因，而自交和杂交后48 h的雌蕊中共鉴定到3个共有的差异表达基因，它们分别编码UDP-糖基转移酶基因（UGT74B1）、线粒体钙单向转移蛋白2（MCU2）和G型凝集素S受体类丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶（G-type RLK），表明它们在茶树自交不亲和过程中具有关键作用。