2018年4月18日，浙江大学农学院卢钢教授课题组在New Phytologist上在线发表了题为“Evidence for a specific and critical role of mitogen-activated protein kinase 20 in uni-to-binucleate transition of microgametogenesis in tomato” 的研究论文（DOI: 10.1111/nph.15150, https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.15150）。该研究阐明了番茄SlMPK20通过生长素与糖代谢途径调控减数分裂后花粉发育的分子机制，研究不仅加深了人们对植物雄蕊发育机制的了解，也为阐明番茄育性调控机制提供了重要基础。

促分裂原活化蛋白激酶 (Mitogen-activated protein kinase，MAPK) 在植物生长发育与逆境响应过程中发挥多种功能。然而，它们在植物花药减数分裂后的花粉发育过程是否发挥作用一直悬而未决。番茄是世界上最重要的蔬菜作物之一，同时也是生殖发育研究的模式植物。已有研究表明番茄雄蕊发育受基因调控并对外界环境极度敏感。本研究鉴定了一个植物特异的番茄TDY MAPK，即SlMPK20，利用RNAi介导的抑制SlMPK20或使用CRISPR / Cas9将其敲除均可以显著降低或完全消除花粉活力，而对营养生长和雌蕊的发育均没有影响。细胞生物学和基因表达分析确定SlMPK20在减数分裂后的单核期小孢子向双核期花粉转变中发挥作用。转录组学、蛋白组学以及生化分析表明 SlMPK20的敲除显著改变了雄蕊中控制糖和生长素代谢及信号传导相关基因的表达，影响代谢物的合成与积累。最后，蛋白互作及转基因实验推定SlMYB32为SlMPK20作用的靶蛋白，提出了MAPK调控花粉育性的新途径。番茄育性调控基因SlMPK20的克隆和功能解析为番茄可调控雄性不育系的创建提供了理论与技术支撑。

相关工作得到了国家自然科学基金项目以及浙江省自然科学基金重点项目的资助。