我校“校杰出青年科研人才计划项目”获资者陈建清博士/陈清西教授团队近期在梨生殖发育领域取得系列研究进展，先后在《The Plant Cell》（中科院一区Top期刊，IF=12.085），《Plant Physiology》（中科院一区Top期刊，IF=8.905）,《Scientia Horticulturae》（中科院二区，IF=4.342）和《Plant Growth Regulation》（中科院三区，IF=3.242）发表多篇研究性学术论文，得到了国内外同行的高度关注和认可。
（1）梨（Pyrus bretschneideri）是重要的蔷薇科果树，生产面积和产量均居我国水果的第三位。梨花粉管的健康生长是其成功受精结实的先决条件，直接影响产量。花粉管伸长过程中，胼胝质大量沉积于花粉管细胞壁内层，在尖端只有少量分布；这种特殊的空间分布既能为花粉管侧壁提供了足够的机械强度来抵抗膨压，也能使花粉管基部到顶端的细胞壁延展性逐渐上升。胞内持续形成胼胝质塞将花粉管划分为远端区和尖端胞质区，使细胞质包裹着精细胞聚集尖端，维持花粉管快速伸长、及时释放精细胞来完成双受精。胼胝质塞的正常沉积为稳定花粉管的极性生长提供保障，然而花粉管中胼胝质塞合成的机制尚不清楚。
近期，我校园艺学院陈建清/陈清西团队在国际学术期刊Plant Physiology上（中科院一区TOP期刊， IF5year=8.905) 发表了题为The transcription factor PbrbZIP52 positively affects pear pollen tube longevity by promoting callose synthesis的研究论文，系统揭示了PbrbZIP52调节PbrCalS1B.1的表达介导胼胝质塞形成以稳定梨花粉管生长的分子机理。发现胼胝质塞伴随着整个梨花粉管的生长周期持续沉积，利用2-DDG使胼胝质合成受阻导致梨花粉管胼胝质塞数量减少最终早衰死亡。随后，鉴定出一个质膜定位的胼胝质合成酶PbrCalS1B.1在梨花粉中 特异表达，它能够恢复拟南芥cals5突变体因胼胝质合成受阻而产生的育性降低的表型。瞬时沉默PbrCalS1B.1的表达水平，能够显著抑制梨花粉管胼胝质塞的形成并缩短梨花粉管生长周期。进一步研究表明，转录因子PbrbZIP52与PbrCalS1B.1启动子A-box元件结合，增强PbrCalS1B.1的表达，维持梨花粉管胼胝质塞的形成和花粉管正常生长。这些发现阐明了花粉管胼胝质塞形成的分子调控机制，是梨传粉受精机理研究领域新的突破。
bZIP52–CalS1B.1互作调控胼胝质塞合成维持梨花粉管生长模式图
福建农林大学园艺学院青年教师陈建清博士、陈清西教授与南京农业大学园艺学院吴巨友教授为该论文的共同通讯作者。福建农林大学园艺学院本科生夏忠恒，研究生文彬旭、张天赐和吉林省农业科学院果树研究所邵静助理研究员为该论文的共同第一作者。此外，福建农林大学安溪茶学院林琳讲师，福建农科院生物技术所郑益平助理研究员，福建农业职业学院园艺与园林系袁亚芳教授，以及福建农林大学园艺学院研究生胡梦梦、施芷馨、李沅珊、董新琳、宋娟娟和吴永杰也参与了这项工作。
论文链接：https://doi.org/10.1093/plphys/kiad00
（2）2018年4月30日，该团队以“Phosphatidic Acid Counteracts S-RNase Signaling in Pollen by Stabilizing the Actin Cytoskeleton”为题的研究论文在国际著名学术期刊The Plant Cell上发表，被遴选为该刊2018年第5期封面文章重点推介，同时配发了评论文章“Live and let die: phosphatidic acid modulates the self-incompatibility response”。该研究鉴定了自交不亲和性反应中S-RNase新的目标靶点，探明了花粉的应对策略，为深入了解梨自交不亲和性反应信号转导机制提供了全新的观点。
植物受精对于新品种选育与食物安全稳定供给至关重要。成功的受精依赖于花粉和雌蕊的精确互作。为防止近亲繁殖，植物进化出自交不亲和性（Self-Incompatibility; SI），抑制其自交、促进异交，驱动了生物多样性的形成。自然界中大概有60%的高等植物表现出自交不亲和性，基于S-RNase的配子体型自交不亲和性（S-RNase-based gametophyte self-incompatibility）是其主要类型。蔷薇科的多种果树，包括梨、苹果、李、杏、甜樱桃等均表现为基于S-RNase的配子体型自交不亲和性，决定了它自花授粉不能坐果，只有异花授粉才能获得应有的产量和品质。人工授粉用工量大、投入成本高。因此，克服梨的自交不亲和性，实现自花结实是梨等果树可持续生产需要解决的重要问题。
PbrPLDδ1-PA通过稳定肌动蛋白细胞骨架介导梨花粉管早期SI信号传导的机制模型图
传统观点认为，雌蕊控制因子S-RNase的主要功能是降解自交不亲和花粉RNA，但除此之外，在自交不亲和花粉中，S-RNase是否还有其他攻击靶点？应对S-RNase的胁迫，自交不亲和花粉如何作出应对？这些都是自交不亲和性研究领域长期关注的重点。该研究发现花粉肌动蛋白是梨S-RNase的新靶点。S-RNase直接与肌动蛋白PbrAct1互作，将花粉管的微丝骨架从丝状结构解聚成点状结构，从而诱导细胞程序性死亡的发生。应对S-RNase的胁迫，自交不亲和花粉管启动自我保护程序，通过PbrPLDδ1途径，显著提升花粉管磷脂酸浓度，稳定微丝骨架结构，缓解不亲和S-RNase的胁迫。该研究鉴定了自交不亲和反应中S-RNase新的目标靶点，探明了花粉的应对策略，为深入了解梨自交不亲和反应信号转导机制提供了新的观点。
福建农林大学园艺学院青年教师陈建清博士为第一作者，南京农业大学吴巨友教授和张绍铃教授为共同通讯作者。
论文链接：https://doi.org/10.1105/tpc.18.00021
（3）2020年6月5日，我校园艺学院陈建清/陈清西团队在国际学术期刊Scientia Horticulturae上发表了题为Genome-wide identification and testing of superior reference genes for transcript normalization during analyses of flesh development in Asian pear cultivars的研究论文，本研究基于全基因组范围内确定并验证了可用于不同亚洲梨品种果肉发育的qRT-PCR分析最可靠的内参基因对。本研究基于35个公开可用的转录组库，筛选获得总共7个常用的内参基因和4个新基因被挑选为候选内参基因。转录组学和qRT-PCR分析一致表明，新筛选出的内参基因表达较过去常用的传统内参基因更稳定。在新筛选的内参基因中，BPS1和ICDH1的表达最为稳定，可作为最佳内参基因对用于梨果肉发育过程中对靶基因表达数据的归一化。这些发现有助于梨育种研究人员优化对内参基因的选择，提高定向育种过程中不同梨品种间果肉目标基因表达量检测的准确性，缩短育种周期。
四个梨果肉发育新内参基因的细胞功能示意图
福建农林大学园艺学院青年教师陈建清博士、陈清西教授为本文的通讯作者；福建农林大学园艺学院研究生陈昌妹、袁梦、宋娟娟为该论文的共同第一作者；福建农业职业学院园艺与园林系袁亚芳教授、园艺学院助理实验师王威、谢倩、关夏玉、园艺学院本科生刘悦滢、夏忠恒也参与了本论文的研究工作。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.scienta.2020.109459
（4）2020年6月2日，我校园艺学院陈建清/陈清西团队在国际学术期刊Plant Growth Regulation 上发表了题为Genome‑wide identifcation and validation of optimal reference genes for gene expression normalization in pear peel的研究论文，本研究基于全基因组范围内确定并验证了可用于不同梨品种果皮发育功能基因qRT-PCR分析最可靠的内参基因对。本研究基于54个公开可用的梨表皮转录组数据库，筛选并鉴定了6个常用的内参基因、2个传统类型的管家基因和4个新基因被挑选为候选内参基因。经过转录组的多方面评估结果与qRT-PCR分析一致显示传统内参ACT6/7/8/9和新基因核小体组装蛋白1（NAP1）在所有候选内参基因中具有最佳的表达稳定性，可作为梨表皮中基因表达标准化的最佳内参基因组合。这些结果提供了更合理的内参基因对，规范了梨果皮研究过程中内参基因的使用准则。这些发现有助于梨育种研究人员优化对内参基因的选择，提高定向育种过程中不同梨品种间果皮目标基因表达量检测的准确性，缩短育种周期。
四个梨果皮发育新内参基因的细胞功能示意图
福建农林大学园艺学院青年教师陈建清博士、陈清西教授为本文的通讯作者；福建农林大学园艺学院研究生陈昌妹、王腾云和本科生蔡珍梅为该论文的共同第一作者，福建农业职业学院园艺与园林系袁亚芳教授、园艺学院助理实验师王威、谢倩、关夏玉、园艺学院本科生谢桂烽、陈之一也参与了本论文的研究工作。
论文链接：https://doi.org/10.1007/s10725-020-00634-z
这些系列研究得到国家自然科学基金项目（31801814，32172543）、CARS专项基金 (CARS-28)、国家科技支撑(2014BAD16B03-4)、中央高校基本研究经费(KYTZ201602, KYLH201502-2)、福建省自然科学基金（2018J01702，2022J01137）、福建省教育厅省属高校重点项目（JK2017017）、福建农林大学杰出青年学者自然科学基金资助项目（xjq21005）和福建农林大学园艺学院青年学术骨干培养基金（722022011）等项目的支持。