12月22日，微生物研究所孔照胜研究组在The EMBO Journal期刊在线发表论文，揭示了油菜素内酯信号通路整合katanin复合体介导的微管切割，控制雄蕊花丝快速伸长、成功完成授粉的分子细胞机制。
研究显示，花丝伸长受油菜素内酯、生长素、茉莉酸等多种植物激素协同调控，但是植物激素如何调控微管骨架动态，进而控制花丝快速伸长、成功完成授粉迄今尚不清楚。研究人员选取了几类重要的微管结合蛋白，它们分别执行包括成核、切割、成束等在内的不同功能。研究发现，在众多微管结合蛋白编码基因突变体中，仅微管切割缺陷突变体（lue1和ktn80.1234）表现出特异的花丝伸长受限表型（图1A和B）。微管切割蛋白Katanin是植物微管动态重组的核心蛋白，该研究团队的前期工作已揭示了Katanin复合体介导微管精准切割及动态调控微管重组的分子细胞机制（EMBO Journal, 2017； Current Biology, 2018），在本项研究中进一步发现lue1和ktn80.1234雄蕊花丝细胞微管切割受阻，导致微管骨架紊乱，花丝伸长受抑制（图1C和D）。
图1. 微管切割缺失突变体表现出特异的花丝伸长缺陷
katanin基因受油菜素内酯诱导表达；油菜素内酯信号通路核心转录因子---BZR1家族转录因子编码基因的五突变体qui-2也表现出雄蕊花丝伸长受限表型。进一步研究发现BZR1家族转录因子转录激活katanin基因表达，通过调控微管切割来精准调控雄蕊花丝的伸长，成功将花药送达雌蕊柱头，完成授粉（图2）。
图2. 油菜素内酯信号通路调控微管切割，控制雄蕊花丝伸长模式图
中科院微生物所孔照胜研究组在读博士生王杰、特别研究助理王光达和已毕业博士生刘魏魏为文章的共同第一作者，孔照胜研究员为通讯作者，中国科学院遗传与发育生物学研究所薛勇彪研究员，广州大学生命科学院黎家教授也参与了相关研究工作。该研究得到了国家杰出青年科学基金及植物基因组学国家重点实验室自主研究课题经费的资助。
