研究人员发现了一种小肽信号通路，能够在低温条件下保护花粉发育。该机制涉及番茄植株中的SlRGF9和SlRGF10肽。田间试验表明，适度激活该通路可使番茄因低温造成的产量损失恢复33,9%至52,2%。
研究表明，RGF–GLV–CLEL家族的肽类是花粉发育过程中冷诱导的信号分子。在正常条件下，SlRGF9和SlRGF10功能缺失的植物未表现出缺陷。但在冷胁迫后，这些植物出现花粉败育现象。
受体复合物
该通路依赖于细胞表面受体复合物对肽的感知。激酶SlRGFR6和SlSERK蛋白识别冷诱导的SlRGF。该复合物激活环核苷酸门控离子通道。此过程促进钙离子内流。
钙信号作用于花药绒毡层，调控该层细胞的程序性死亡。这使得绒毡层在适当的时候降解，从而支持小孢子的发育。低温会延缓这一过程，并导致花粉败育。
研究人员表示，RGF基因编码一种由13个氨基酸组成的肽。在正常温度下，该肽处于沉默状态。在突发低温条件下，它会在四分体阶段的花药绒毡层细胞中被激活。这种局部反应可以降低非胁迫时期内的能量消耗。
该通路在双子叶植物和单子叶植物中似乎也保守存在。在水稻中，RGF同源基因表达的增加增强了花粉的耐寒性，并挽回了18,3%的籽粒产量损失。
研究人员现在正将该策略推广到大豆和玉米上。
更多信息请访问 doi.org/10.1038/s41586-026-10603-7
