自交不亲和性(Self-incompatibility, SI)是被子植物中普遍存在的一种种内生殖障碍。其中最广泛存在的SI系统是在车前科、茄科、蔷薇科和芸香科中发现的一个由S-核酸酶(S-RNase)和多个S-locus F-box (SLF)的基因簇连锁的遗传单元控制的自交不亲和类型。近期研究表明，在茄科植物杂交矮牵牛中异己S-核酸酶被SCF^SLF介导的泛素-蛋白酶体系统降解。但是，自己S-核酸酶在自交不亲和反应中如何发挥作用仍不清楚。 

　　中国科学院遗传与发育生物学研究所薛勇彪研究组在杂交矮牵牛中利用转基因荧光标记蛋白和免疫染色等技术发现S-核酸酶在自己而非异己花粉管细胞质中形成无膜斑点状结构S-核酸酶凝聚体(S-RNase condensate, SRC)，并通过序列突变和体外相变实验证实这种结构是S-核酸酶的相分离介导的，且进一步的转基因实验证实SRC是自交不亲和反应所必须的。除此之外，研究还利用生理生化实验揭示了花粉亲和因子、修饰因子HT-B和SSK1以及花粉管氧化还原态对SRC形成的抑制或促进作用。最后，通过体外重构和质谱分析了SRC互作组分，并证实互作组分肌动蛋白结合蛋白的功能以及SRC对自己花粉管细胞骨架的间接破坏作用。就目前研究结果而言，本研究揭示了一种新的被子植物SI的工作模型，即S-核酸酶通过相分离起始SRC的形成，HT-B和Trxh促进其扩张，进而隔离肌动蛋白结合蛋白间接破坏细胞骨架有序构成，从而驱动自交不亲和性（图）。该发现为研究显花植物自交不亲和性提供了新的思路。 

　　该研究成果2022年11月14日在线发表在Journal of Integrative Plant Biology（DOI：10.1111/jipb.13584）。中国科学院遗传发育所薛勇彪研究员为该论文的通讯作者，薛勇彪实验室博士研究生田华阳是该论文第一作者。中国科学院北京基因组所博士研究生张洪魁、薛勇彪实验室博士后黄画秋和副研究员张玉娥也参与了该研究。该研究得到了国家自然科学基金和中国科学院先导项目资助。 

图：S-核酸酶相分离促进矮牵牛自交不亲和性的工作模型