胚珠為子房內著生的卵形小體，由胚柄、珠被、珠孔和珠心組成。作為種子前體，胚珠產生雌配子體（胚囊），雙受精後發育成種子結構。珠被是包於胚珠珠心外面的細胞層，最終發育成果皮。在胚珠發育早期，珠被從珠被原基中依次出現，最後在配子體發生過程中逐漸擴展將胚囊包裹在內，發揮養護作用。然而，調控珠被發育的詳細分子機制仍有待闡明。
2022年12月23日，New Phytologist在線發表了蘭州大學生命科學學院、細胞活動與逆境適應教育部重點實驗室苟小平教授課題組完成的題為「The EPFL–ERf–SERK signaling controls integument development in Arabidopsis」的研究論文，報導了ERf-SERK介導的EPFL信號通路精細調控雌配子體和周圍孢子體珠被的發育。
類受體蛋白激酶（RLKs）在植物發育和脅迫響應中發揮重要作用，如ERECTA（ER）與其同源蛋白ER LIKE 1（ERL1）和ERL2參與調控花序結構、氣孔模式和生殖發育。er erl1/2/+突變體顯示為嚴重異常的短珠被表型，且胚囊敗育。通常情況下，RLK受體會招募另一RLK作為共受體，通過轉磷酸化作用轉導感知信號，從而進一步磷酸化並激活下游信號成分。富含亮氨酸重複結的LRR-RLKs II亞家族被鑑定為主要的共受體，已有研究發現其中成員體細胞胚胎發生類受體激酶SOMATIC EMBRYOGENESIS RECEPTOR-LIKE KINASES（SERKs）能夠與不同受體結合來調控不同生物學過程。在配體小肽EPIDERMAL PATTERNING FACTORS（EPFs）的誘導下，SERKs與ERf形成複合物以特化氣孔模式。EPF/EPFL家族多肽對於植物發育至關重要。儘管已知ERfs成員參與珠被發育，但具體機制尚不明確。
本研究證實，SERKs在擬南芥珠被發育過程中起重要作用。serk1/2/3三突表現為珠被發育受阻和胚囊異常，這與ERECTA家族（ERfs）基因的三重功能缺失突變體表型類似。serk1/2/3 er erl1/2具有與er erl1/2和serk1/2/3相似的胚珠缺陷表型。酵母雙雜、雙分子螢光互補和免疫共沉澱分析結果發現，SERKs與ERf互作，而其互作強度依賴於EPFL家族小肽。另外，epfl1/2/3/4/5/6六重突變體也顯示出與er erl1/2和serk1/2/3類似的珠被缺陷。進一步檢測結果表明，EPFL1-6作為配體由ER-SERK受體複合物感知來調節珠被發育。
圖1.serk1/2/3突變體雌性不育
圖2.epfl五重和六重突變體顯示出與serk1/2/3和
er erl1/2類似的胚珠缺陷表型
該研究得到了國家自然科學基金、甘肅省科學技術項目、國家重點研發計劃、高等學校學科創新引智計劃、中央高校基本科研業務費專項資金和蘭州市科研經費補貼等的資助。
論文連結：https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.18701
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