2021年11月23日，國際知名期刊New Phytologist在線發(fā)表了浙江大學蔬菜研究所盧鋼教授課題組與德國海德堡大學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 通過生長素和蔗糖代謝途徑調(diào)控番茄花粉發(fā)育過程，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支撐。

 

　　在開花植物中，花粉的發(fā)育對植物的育性和遺傳至關重要。但在雄性配子體發(fā)育過程中，有絲分裂細胞周期進程的調(diào)控機制仍然是未知的。本研究利用細胞學、遺傳學以及分子生物學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期過程中出現(xiàn)異常，伴隨著花藥中生長素的缺乏和較低的可溶性糖水平。

 

　　進一步實驗證實SlPIF3 通過直接調(diào)節(jié) SlGLT1 和 SlCWIN9 的表達來影響花藥中的生長素生物合成和糖代謝。重要的是外源噴施生長素類化合物，可部分恢復突變體育性，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)揮關鍵作用（Pan et al. Plant Cell, 2021）后在番茄育性分子調(diào)控機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，盧鋼教授與德國海德堡大學趙心愛博士為通訊作者。浙江大學為第一署名單位。該研究受國家重點研發(fā)項目、國家自然科學基金、浙江省基金重點以及浙江大學上海高等研究院繁星科學基金等項目資助。