在开花植物中，花粉管与雌性组织的相互作用对于完成双重受精很重要。关于花粉管和雌性组织之间信号传导机制的信息知之甚少。
中国农业大学陈立群研究团队在TPJ发表了一篇名为“TheArabidopsisCrRLK1LproteinkinasesBUPS1andBUPS2arerequiredfornormalgrowthofpollentubesinthepistil”的文章揭示了拟南芥CrRLK1L蛋白激酶BUPS1和BUPS2是雌蕊中花粉管正常生长所必需的。
在本研究中，两种表达CrRLK1L蛋白激酶的拟南芥花粉管被鉴定为雌蕊花粉管正常顶端生长所必需的蛋白酶，BUPS1和BUPS2。它们在花粉和花粉管中大量表达，并定位于花粉管顶端区域的质膜上。BUPS1的突变大大减少了结实率。大多数生长在雌蕊中的bups1突变体花粉管表现出肿胀的花粉管顶端，导致受精失败。bups2花粉管的形态稍有异常，但仍能完成双重受精。与单个bups1突变体相比，bups1bups2双突变体表现出略微增强的表型。
为了研究BUPSs与植物Rho（ROP）信号的关系，选择了7个花粉表达的植物特异性Rho鸟嘌呤核苷酸交换因子（RopGEF）基因和4个花粉表达的ROP基因（图S8）。Y2H分析显示BUPS1/2、BUPS1K（–aa）和BUPS2K（–aa）的激酶结构域与GEF1/12相互作用（图6a），而细胞质结构域BUPS1C（–aa）和BUPS2C（–aa）仅与GEF12相互作用（图6a）。BiFC分析表明，全长BUPS1/2可与洋葱表皮细胞中的GEF1/12相互作用（图6b）。相互作用信号与膜染料FM4–64的染色信号共定位（图6c）。此外，Y2H分析还表明GEF1可以与ROP9相互作用，而GEF12可以与ROP1/3/5/9相互作用（图S9）。在BiFC分析中，GEF1和GEF12均与ROP1/3/5/9相互作用（图S10）。
图6BUPS蛋白可以与GEF1和GEF12相互作用
Y2H分析还表明BUPS1/2Ks的激酶结构域可与GEF1/12（GEF-AP）的磷酸化结构域相互作用，而ROP1/3/5/9可与GEF1/12（GEF-CA）的易感结构域相结合（图S11）。GEF12-AP和BUPS1/2K之间的结合能力强于GEF1-AP和BUPS1/2K之间的结合能力（图S11）。在酵母三杂交（Y3H）分析中，BUPS1/2Ks、GEF1/12和ROP1/3/5/9表现出三部分相互作用，表明它们可能能够形成BUPS-GEF-ROP复合物（图7）。
图7RopGEF可以与BUPS和ROP形成一个复合体
BUPS1蛋白可以与BUPS2形成同聚体和异聚体，而BUPS2只能与BUPS1形成异聚体。在酵母双杂交（Y2H）和双分子荧光互补（BiFC）分析中，BUPS蛋白可以与表达RopGEFs的拟南芥花粉相互作用。结果表明，BUPSs可能介导雌蕊花粉管的正常极性生长。
本研究中产生的等位基因bups1-6和bups1-7在体外花粉管生长没有表现出任何明显缺陷，但在传播道中花粉管的生长模式急剧膨胀，而不是花粉管破裂。在从bups1-1到bups1-5的等位基因中，突变导致产生包含细胞外结构域和跨膜结构域的截短BUPS蛋白。相比之下，在等位基因bups1-6和bups1-7中，突变导致截短的BUPS蛋白仅包含少于20个细胞外结构域(bups1-7)甚至仅包含信号肽序列(bups1-6）。这就提出了一个有趣的问题，不同类型bups1等位基因的表型差异是否是由突变位点的变异引起的。需要进一步的研究来回答这个问题。
