绒毡层是花药壁最内层的特殊体细胞，在花粉发育过程中起着至关重要的作用。花药中的绒毡层细胞在减数分裂后期会发生细胞程序性死亡（programmed cell death, PCD），为小孢子的进一步发育提供营养和结构物质。因此，PCD的正常发生对花粉发育非常重要，不正常的PCD会引起绒毡层细胞降解的提前或延迟，导致花粉发育受阻，并最终导致雄性不育。目前，对绒毡层PCD的发生的机制研究已取得了一些进展，然而对其发生的分子基础依然知之甚少。
近期，万建民院士团队鉴定了一个水稻雄性不育突变体earlier degraded tapetum 1 (edt1)，该突变体是一个绒毡层PCD相关的突变体。研究发现，EDT1在PCD和花粉发育中起重要作用。该团队对EDT1进行了功能解析。相关结果以Earlier Degraded Tapetum1 (EDT1) encodes an ATP-citrate lyase required for tapetum programmed cell death为题于近日发表在Plant Physiology上。
edt1突变体表现为绒毡层细胞发生过早降解，花粉败育。该研究发现，EDT1基因编码ATP-柠檬酸裂解酶（ATP-citrate lyase, ACL）的A亚基，并在花药绒毡层中特异表达。EDT1定位于细胞核和细胞质。ACL的A和B亚基存在相互作用，EDT1与ACL-B形成异源多聚体发挥功能。
ACL催化细胞质中的柠檬酸生成草酰乙酸和乙酰辅酶A（acetyl-CoA）。acetyl-CoA是脂肪酸合成的前体物质，而脂肪酸又是花粉形成的重要物质。因此，ACL在能量代谢和花粉形成中具有重要作用。在edt1突变体中，花药的ATP水平、能量电荷和脂肪酸含量都有所降低。此外，编码分泌性蛋白酶或脂质转运体以及参与调节PCD转录因子的基因也被下调。
因此，该研究结果表明，绒毡层PCD发生的时间必须受到严格的调控，EDT1参与绒毡层PCD过程。研究结果加深了我们对水稻花粉育性分子基础的认识，也为其它开花植物的相关研究提供了借鉴。
万建民院士团队鉴定到一个新的水稻雄性不育突变体 揭示绒毡层细胞程序性死亡调控新机制
