衔接蛋白（adaptor protein,AP）复合体是一类由四个亚基（适配蛋白）组成的异源四聚体。已知真核细胞共有5类AP复合体（AP-1至AP-5）,在膜蛋白囊泡运输过程中具有重要调控功能。近几年的研究表明,拟南芥AP-1和AP-2分别在反式高尔基体网络（trans-Golgi network,TGN）和质膜（plasma membrane,PM）起始的囊泡运输过程中帮助网格蛋白招募货物蛋白,调节货物分子的装配及转运。AP-1由AP1γ、AP1/2β、AP1μ和AP1σ亚基组成,定位于TGN并参与TGN至PM和液泡的囊泡运输过程;AP-2由AP2α、AP1/2β、AP2μ和AP2σ亚基组成,定位于PM并参与网格蛋白介导的内吞过程。一般来说,不同AP复合体都具有独一无二的亚基,除了一些无脊椎生物中的β亚基由AP-1和AP-2共享。在植物中,某些AP-1和AP-2的相关亚基在营养生长和生殖生长中的功能已被报道,然而,目前尚不清楚大亚基β在植物的生长发育中发挥何种作用以及它们是否的确由AP-1和AP-2复合体共享。花粉发育受花粉自身和绒毡层双重调控,绒毡层细胞PM定位的ABCG（ATP binding cassette G）家族转运蛋白ABCG9和ABCG16在花粉发育过程中为花粉壁的形成输送营养物质,但并不清楚这些转运蛋白如何被运送到绒毡层细胞PM。本研究利用生物信息学、生物化学、遗传学、细胞生物学和药理学等技术手段证明了AP1/2β亚基在拟南芥中由AP-1和AP-2复合体共享,阐述了AP1/2β适配蛋白在植物生殖发育中的重要作用及其在特定细胞类型中的特殊功能,深入解析了绒毡层细胞通过囊泡运输控制的花粉发育调控新机制。主要研究结果如下:1、生物信息学分析结果表明,拟南芥AP1/2β亚基由β1和β2两个基因编码。与哺乳动物AP1β和AP2β相似,拟南芥β1和β2也含有Alpha＿adaptin C2结构域和网格蛋白结合结构域B2-adapt-app＿C。氨基酸序列同源性分析表明,拟南芥β1和β2之间的氨基酸序列一致性高达93%。2、生物化学和细胞生物学分析结果表明,β1和β2均能与AP-1和AP-2复合体的其他三个亚基共同组装,并参与根尖细胞中的内吐和外吞过程。3、RT-qPCR和GUS染色分析结果表明,β1主要在绒毡层、花粉和花粉管中表达,而β2主要在胚胎中表达。共定位分析结果表明,β1和β2在根和花粉细胞中定位于TGN和PM,而在绒毡层细胞中只定位在TGN。4、破坏β1和β2的功能影响植物的营养生长和生殖生长过程,如莲座叶和植株发育缓慢、结实率下降,花粉萌发率下降和花粉管伸长减慢等。正反交实验结果表明,β1和β2同时缺失导致植物雄配子体致死以及雌配子体传递异常。进一步研究发现,β1β2功能缺失突变体的花粉壁发育异常。5、遗传学回补实验结果表明,β1主要在绒毡层中发挥作用,在绒毡层中外源表达β1可恢复β1-1β2-1/+突变体花粉缺陷,但不可恢复其花粉萌发率下降的缺陷。6、β1和β2功能缺失导致转运蛋白ABCG9和ABCG16至绒毡层细胞PM的运输过程受阻,从而滞留在胞内的TGN上,进一步的生化分析结果表明,β1和β2可与ABCG9和ABCG16直接互作,介导这两个转运蛋白的外吐过程。这些结果表明,AP1/2β通过调节绒毡层细胞中的囊泡运输活动而在花粉壁的形成中发挥关键作用。