花粉管竞争的现象在被子植物中广泛存在。花粉管竞争影响着植物种群的遗传结构、种子产量以及后代的竞争力。虽然长期以来花粉管极性生长的机制一直是人们研究的热点，但是花粉管竞争过程中花粉管生长速度差异及由此产生的隐性自交不亲和现象的机理研究仍不十分清楚。本项目选取茜草科的大叶玉叶金花（Mussaenda macrophylla）为实验材料开展研究，大叶玉叶金花具自交亲和的二型花柱，并由于花粉管竞争而产生了隐性自交不亲和现象。因此，本项目拟运用电镜技术、荧光显微技术、激光扫描共聚焦显微技术、傅里叶变换显微红外光谱技术及蛋白质组技术等对自交及异交花粉管生长过程中Ca2+、微丝骨架动态、细胞壁组成及花柱蛋白表达的差异进行系统比较研究，从而为进一步阐明花粉管竞争的形成机制提供理论依据。

对大叶玉叶金花的传粉生物学及其繁育机制开展了多学科的综合研究，结果表明：大叶玉叶金我花是形态上不典型的两型花柱，但实际繁育系统为隐性自交不亲和，即在自花、型内和型间进行人工授粉都可以获得正常结实，但自交和型内交配时花粉管生长速度慢于型间合法传粉时的花粉管生长速度。通过（免疫）荧光标记以及傅里叶显微红外光谱分析，酸性果胶质及细胞壁蛋白是造成其隐性自交不亲和的因素之一，通过添加花柱蛋白进行体外培养以及自异交处理后花柱蛋白质组学研究表明异交下花柱蛋白对花粉管生长速度具有明显的促进作用，表明了花柱蛋白对隐性自交不亲和机制中起着另一个重要的作用。长短柱自交后微丝骨架的不同状态暗示长柱与短柱在隐性自交中可能具有不同的机制。茜草科中的金草也同样具有隐性自交不亲和机制，说明隐性自交不亲和在茜草科并不是偶然和孤立的，可能是完全不同于常见的两等位基因自交不亲和两型花柱系统的一种新的系统。