2021年11月23日，國(guó)際知名期刊New Phytologist在線發(fā)表了浙江大學(xué)蔬菜研究所盧鋼教授課題組與德國(guó)海德堡大學(xué)趙心愛博士合作題為“Phytochrome Interacting Factor 3 regulates pollen mitotic division through auxin signaling and sugar metabolism pathways in tomato”的研究論文，該研究揭示了光敏色素相互作用因子 SlPIF3 通過(guò)生長(zhǎng)素和蔗糖代謝途徑調(diào)控番茄花粉發(fā)育過(guò)程，并提出了創(chuàng)制番茄核雄性不育系的新策略，為番茄遺傳改良提供了理論與技術(shù)支撐。

 

　　在開花植物中，花粉的發(fā)育對(duì)植物的育性和遺傳至關(guān)重要。但在雄性配子體發(fā)育過(guò)程中，有絲分裂細(xì)胞周期進(jìn)程的調(diào)控機(jī)制仍然是未知的。本研究利用細(xì)胞學(xué)、遺傳學(xué)以及分子生物學(xué)方法證明了光敏色素相互作用因子 SlPIF3直接參與了番茄花粉發(fā)育的調(diào)控，SlPIF3突變體花粉敗育歸因于花粉有絲分裂 I（PMI） S/G2或M期過(guò)程中出現(xiàn)異常，伴隨著花藥中生長(zhǎng)素的缺乏和較低的可溶性糖水平。

 

　　進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)證實(shí)SlPIF3 通過(guò)直接調(diào)節(jié) SlGLT1 和 SlCWIN9 的表達(dá)來(lái)影響花藥中的生長(zhǎng)素生物合成和糖代謝。重要的是外源噴施生長(zhǎng)素類化合物，可部分恢復(fù)突變體育性，這為作物核雄性不育系的利用提供了新途徑。這是盧鋼教授課題組繼揭示SlPIF4在調(diào)節(jié)番茄花藥的耐寒性中發(fā)揮關(guān)鍵作用（Pan et al. Plant Cell, 2021）后在番茄育性分子調(diào)控機(jī)制上獲得的又一新成果。

 

　　蔬菜研究所博士生楊丹丹為論文第一作者，盧鋼教授與德國(guó)海德堡大學(xué)趙心愛博士為通訊作者。浙江大學(xué)為第一署名單位。該研究受國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、國(guó)家自然科學(xué)基金、浙江省基金重點(diǎn)以及浙江大學(xué)上海高等研究院繁星科學(xué)基金等項(xiàng)目資助。