在被子植物的适应性进化过程中，精子逐渐丧失自主运动能力，而是依靠管粉受精(Siphonogamy)-花粉管导向(Pollen Tube Guidance，PTG)的机制来送达雌配子体并与雌性生殖细胞结合，完成双受精。管粉受精是被子植物独有的受精机制，它的出现使得受精过程不再依赖于水，是被子植物从水生进化到陆生、并在地球上占据主导地位的原因之一。管粉受精中，花粉管在柱头萌发进入花柱道、在花柱道中生长、从花柱道穿出到达珠柄、以及从珠孔进入胚囊完成双受精的整个过程都属于花粉管导向的范畴。因此，花粉管正确感知来自雌配子体的吸引信号并作出响应，是保证受精过程能正常并精确进行的前提。花粉管在胚珠附近的导向分为珠柄导向和珠孔导向。已有研究结果表明，在珠孔导向中，内质网蛋白POD1与分子伴侣CRT3参与了花粉管对雌性信号的响应;花粉管珠孔导向受胚囊分泌的吸引信号LUREs的调控。但LURE的下游分子是什么？花粉管通过何种机制感受LURE信号？以及雌、雄配子体是怎样进行识别的？等等，都是未知的、亟待解决的科学问题。前期研究提示，花粉管识别雌性信号的受体可能是富含亮氨酸的受体激酶(LRR-RLK)家族，本项目将LRR-RLK家族功能研究与花粉管LURE受体的分离鉴定相结合，旨在获得潜在的LURE受体分子。　　目前，拟南芥中预测具有216个LRR-RLK受体激酶，而且多数成员之间具有功能冗余性，因此我们首先通过蛋白芯片和RNA-seq信息，找出在花粉和花粉管中高表达的25个LRR-RLK基因，对其进行进化和保守性分析，进一步获得了LRR-RLK不同亚家族成员的突变体，构建了显性抑制(Dominant-negative，DN)突变基因及其转基因植株。根据突变体珠孔导向表型分析和酵母双杂交筛选结果，初步确定MDIS1(MICROPYLE DISCOVER1)、MDIS2、MIK1(MDIS1-INTERACTING RECEPTOR LIKEKINASE1)和MIK2为潜在的候选基因。MD IS1、MDIS2、MIK1和MIK2在花粉和萌发的花粉管中集中表达;并且，MDIS1、MDIS2、MIK1和MIK2特异性定位于花粉管膜。MDIS1和MDIS2动态分布于花粉管尖端，在添加LURE1.2之后，MDIS-GFP逐渐被内吞，从而脱离花粉管膜。半体外实验分析发现，突变体mdis1、mdis1 mdis2、mik1和mik2对LURE1.2的响应都低于80％，而mik1mik2双突变体的花粉管对LURE1.2的响应效率进一步降低，说明它们参与了对LURE信号的识别。蛋白质互作实验证明MDIS1、MIK1和MIK2能特异地与LURE1.2结合，LURE1.2的存在不仅能强化MDIS1和MIK1的相互作用，还能促使MIK1的同源二聚体化，从而促进其自磷酸化和磷酸化MDIS1。　　最后，为了证实其作用的种属特异性，我们在拟南芥近缘种荠菜(Capsella rubella)的花粉管表达AtMD IS1，显著提高了荠菜花粉管与拟南芥胚珠的识别效率，该研究证明MDIS1与LURE的识别具有种属特异性。　　综上所述，本研究发现了花粉管表达的LRR-RLK类MDIS1-MIK1复合体，能够作为激酶受体与胚珠吸引信号LURE1相互作用，控制花粉管导向过程。