有性生殖是真核生物的重要繁殖方式，其核心环节是从有丝分裂向减数分裂的转变，即减数分裂起始的过程，而减数分裂起始分子机制仍需进一步探究。中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员程祝宽研究组已在前期研究中鉴定出两类功能因子，一类是LEPTO1和MEL2基因的突变导致花粉母细胞发育的严重缺陷；另一类是MSP1和MIL2基因的突变导致花药绒毡层的发育异常。但此两类基因的突变均不影响减数分裂起始。
为了探究花粉母细胞和绒毡层在减数分裂过程中的相互联系，研究构建了msp1 lepto1，msp1 mel2和mil2 lepto1三种双突变体。此三种双突变体造孢细胞核中染色体的形态均停留在有丝分裂状态，而无法转变成减数分裂状态，表明花粉母细胞和绒毡层共同调控减数分裂的起始过程。
以msp1 lepto1为例，能指示性母细胞的特征基因MEL1表达仅维持在造孢细胞水平，且氧化还原相关基因的表达均显著下调，推测双突变体中减数分裂起始缺陷可能是药室中氧化水平过高导致。研究首次证明决定绒毡层与花粉母细胞发育的两类基因，协同调控减数分裂起始的过程，为解析植物减数分裂起始分子机制开辟了新的研究方向。相关研究成果于8月15日在线发表在The Plant Journal上。
研究工作得到国家自然科学基金委员会等项目的资助。野生型、lepto1、msp1及lepto1 msp1花药中，绒毡层与花粉母细胞的分化状态。