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梨是我国第三大果树，栽培面积和产量均占世界的70%左右。梨作为典型的配子体型自交不亲和性果树，自花授粉时花粉管在花柱中停止生长并表现出尖端膨大的表型，但潜在的分子机制尚不清楚。
近日，南京农业大学作物遗传与种质创新利用全国重点实验室梨创新团队在著名期刊The Plant Cell发表了题为“Acetylation of inorganic pyrophosphatase by S-RNase signaling induces pollen tube tip swelling by repressing pectin methylesterase”的研究论文，揭示了梨自交不亲和反应中雌蕊决定因子PbrS-RNase导致不亲和梨花粉管尖端膨大的新机制。
该研究发现，在梨自交不亲和反应中，乙酰转移酶PbrGNAT1通过对无机焦磷酸酶PbrPPA5第42位赖氨酸残基的乙酰化修饰，促进乙酰化的PbrPPA5在花粉细胞核富集。细胞核中，PbrPPA5作为共抑制因子，与转录因子PbrbZIP77互作并共同抑制果胶甲酯酶基因PbrPME44的表达。PbrPME44的下调阻碍了花粉管尖端甲酯化果胶向去甲酯化果胶的转化，打破了甲酯化果胶和去甲酯化果胶的浓度平衡，使梨不亲和花粉管尖端细胞壁中甲酯化果胶大量积累，导致花粉管尖端膨大。
南京农业大学博士后汤超、副教授王鹏为论文共同第一作者，吴巨友教授为论文通讯作者。南京农业大学张绍铃教授、李姗教授、谷超教授、顾婷婷副教授、齐开杰副教授、谢智华副教授及英国卡迪夫大学Barend H. J. de Graaf教授等也参与了本研究。该工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、江苏省自主创新资金和国家梨产业技术体系等项目资助。
论文链接：
https://doi.org/10.1093/plcell/koad162
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