多肽信号在植物的生长发育过程中发挥重要的作用。快速碱化因子是富含半胱氨酸的多肽,参与植物的许多生长发育过程。本研究主要以‘砀山酥梨’花粉为材料,研究了 RALF多肽对梨花粉管生长的调控及分子机制,主要结果如下:1、从梨基因组中筛选得到24个PbrRALFs家族基因,根据系统发育分析,24个PbrRALFs被分为4个亚家族。复制模式分析表明全基因组复制事件（WGD）是梨RALF家族基因扩张的主要驱动力。花粉组织的半定量表达分析表明16个PbrRALFs基因在梨花粉中表达。为进一步研究RALF多肽对梨花粉管生长的调控作用,我们通过基因克隆、构建原核表达载体、蛋白原核表达、纯化等技术将16个梨花粉中表达的PbrRALFs进行了蛋白的表达纯化,得到16个重组的PbrRALFs蛋白。梨RALF家族的系统生物信息学分析为研究其生物学功能提供了重要的理论基础。2、为研究RALF多肽对梨花粉管生长的影响,本研究利用16个梨花粉中表达的PbrRALFs 重组蛋白处理梨花粉,有三个PbrRALFs（PbrRALF2,PbrRALF7和PbrRALF 11）能够抑制花粉管生长,其中PbrRALF2的抑制效果最明显,因此PbrRALF2作为我们研究RALF对梨花粉管生长调控的主要对象。利用反义寡核苷酸技术（ODN）敲低梨花粉中PbrRALF2基因的表达,与对照相比,ODN处理的花粉管生长速率变快,从反面证明PbrRALF2能够抑制梨花粉管生长。不同浓度的PbrRALF2处理‘砀山酥梨’花粉发现PbrRALF2对花粉管生长的抑制具有浓度依赖性。PbrRALF2能够显著增加梨花粉管尖端ROS的含量,促进花粉管微丝骨架解聚,花粉管细胞壁内果胶增加,引起细胞壁增厚。PbrRALF2对梨花粉管生长的调控作用进一步加深了我们对RALF参与调控细胞扩张的理解。3、CrRLK1L受体激酶往往作为质膜表面受体参与植物生长发育过程中的多个信号转导的途径。本文在梨基因组中筛选得到26个CrRLK1L家族成员,进化模式分析发现全基因组复制事件（WGD）是造成CrRLK1L家族基因扩张的主要驱动力。本研究通过酵母双杂交、体外Pulldown、受体动力学和反义寡核苷酸等一系列技术找到了一条RALF多肽调控梨花粉管生长的具体信号路径。研究发现PbrRALF2能够特异性地结合到PbrCrRLK1L13的胞外近膜区,受体动力学表明PbrRALF2与PbrCrRLK1L13结合的相对亲和力达到nM水平,这与配体-受体激酶对的亲和力值（Kd）和PbrRALF2介导的梨花粉管生长抑制的IC50值一致,表明PbrCrRLK1L13是PbrRALF2的受体。同时PbrRALF2在与PbrCrRLK1L13胞外域结合后,增加了 PbrCrRLK1L13的磷酸化水平,表明PbrRALF2与PbrCrRLK1L13的结合是具有功能性的。此外,PbrMPK18能够与PbrCrRLK1L13的胞内结构域相互作用。利用ODN分别敲低PbrCrRLK1L13和PbrMPK18在梨花粉中的表达后,PbrRALF2处理之后,花粉管生长抑制与促进ROS产生的效应减弱。结果表明PbrRALF2结合PbrCrRLK1L13介导PbrMPK18诱导花粉管尖端活性氧（ROS）产生,而ROS的过量累积造成梨花粉管生长受抑制。目前的结果表明,自我调节信号能够调控花粉管的完整性生长,表明RALFs-CrRLK1L途径可能代表抑制细胞延伸的一般机制。4、small GTPase蛋白参与植物生长发育的许多过程,本研究在梨基因组中筛到112个small GTPase蛋白,可以被分为4个亚家族。复制模式分析表明全基因组复制或者片段复制是梨small GTPase基因家族扩张的主要驱动力。转录组数据和组织表达分析发现PbrROP1和PbrROP2在梨花粉中表达量非常高。PbrROP1和PbrROP2以及PbrGEF8经ODN处理后,梨花粉管的生长速率明显降低,同时酵母双杂交发现PbrGEF8与PbrROP1和PbrROP2都存在相互作用,表明PbrGEF8介导PbrROP1和PbrROP2调控梨花粉管生长。同时我们发现PbrGEF8与PbrCrRLK1L13也存在相互作用,并且用PbrRALF2处理敲低了PbrGEF8基因表达的花粉,PbrRALF2对花粉管的抑制效果减弱。因此我们提出一个ROP依赖的梨花粉管生长调控的新机制:PbrRALF2-PbrCrRLK1L13复合体与PbrGEF8互作,并且可能抑制了 PbrGEF8的活性,然后介导PbrROP调控花粉管生长。