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类受体激酶(Receptor-Like Kinases，RLKs)超家族是植物体内一类重要的蛋白激酶，具有N-端信号序列、跨膜结构域和胞内激酶结构域。RLKs能感知各种信号分子（包括小分子化合物、多肽和细胞壁成分）并参与多种生物学过程（包括自体异体识别、抗病、发育调节、激素感知等）。为了系统的研究RLKs超家族在花粉中的功能，本研究通过对已发表的基因芯片数据进行分析，鉴定了119个拟南芥花粉表达的RLKs基因，并通过系统进化树分析，发现这119个RLKs可以分为86个分枝。随后，通过生物信息学分析选取了30个在花粉中高表达或特异表达的RLKs，采用构建显性抑制突变体(Dominant Negative，DN)和筛选T-DNA插入突变体的方法探讨了参与花粉萌发和花粉管生长的RLKs的功能。研究结果显示，富含半胱氨酸型(Cysteine-rich Receptor-like Kinase，CRK) RLK亚家族成员RLK45，可能参与了雌雄蕊互作过程中的珠柄导向环节，DN-RLK45显性抑制突变体花粉管能在雌蕊的引导组织内正常生长到雌蕊底部，但花粉管向胚柄转向的能力降低。此外，研究还发现另一个RLKs超家族成员，富含亮氨酸重复序列型(Leucine rich Repeat，LRR) RLK亚家族成员RLK36和其同源类似物RLK36H可能在花粉中发挥未知功能之外还调控了雌配子体的发育，rlk36 rlk36h双突变造成雌配子体的发育缺陷。另外编码两个LRR RLK家族成员RLK35和RLK35H的基因同时缺失导致花粉离体不能萌发，花粉竞争力下降。 在开花植物的有性生殖过程中，花粉管的数目远远多于胚珠的数目，花粉管在向胚珠生长过程中需要相互竞争以成功完成精子运输和双受精，因此花粉管的竞争力就显得尤为重要，花粉管生长速率是花粉管竞争力重要决定因子之一。本研究发现，两个LRR-RLKs RLK35，RLK35H在花粉中高度表达，并且两者在氨基酸序列上高度相似。研究结果证实，这两个RLKs在花粉中表现为功能冗余，共同作用调节花粉管的生长。RLK35和RLK35H单基因的功能缺失不会扰乱花粉的传递效率，无论在离体花粉培养基还是在体内柱头上，rlk35和rlk35h的缺失单突变体的花粉萌发和花粉管生长都和野生型一样，但是rlk35 rlk35h双突变体花粉管在雌蕊引导组织中的生长受阻，表现为生长速度比野生型慢，导致雄性育性下降和雄性传递率的偏低。有趣的是双突变体的花粉在普通花粉培养基（含2 mM Ca2+）上基本不萌发，这一缺陷可以通过过表达ROP1得到部分互补，而在高浓度Ca2+离子的培养基上可以得到完全互补。酵母双杂交(Y2H)和双分子荧光互补(BiFC)实验证明，RLK35与花粉表达的RopGEFs体外互作，通过免疫共沉淀实验，进一步确认了RLK35和RopGEF12在植物体内的相互作用。RopGEFs是ROPs的直接上游激活因子，进一步通过遗传学实验证明RLK35/35H与ROPs分子在同一信号通路调节花粉功能，此外rlk35 rop3和rlk35h rop3的双突变与rop3的单突变相比花粉的萌发率和雄性传递率明显下降，并且活性ROP在rlk35 rlk35h双突变体中的定位由于细胞质的内化呈现异常分布。PRK2是在花粉中表达的另一类LRRRLK蛋白，调控花粉管的生长，在rlk35 rlk35h双突变体花粉中过量表达PRK2，可以部分互补双突变体花粉萌发的缺陷。综上所述，目前的研究结果证明，在拟南芥中RLK35和RLK35H通过激活下游ROP/Ca2+信号通路调节花粉的萌发和花粉管的生长，调控花粉竞争力。