水稻养活全球超过一半人口，在中国粮食安全版图中占据不可替代的位置。亚洲栽培稻（Oryza sativa）与非洲栽培稻（Oryza glaberrima）是稻属中仅有的两个被人类驯化的栽培种。将二者的优异性状通过种间杂交加以整合，理论上可创制出产量潜力与适应性兼具的新品种。然而，亚洲稻和非洲稻虽能杂交，但这两个物种之间存在严重的种间生殖隔离，阻碍了优良基因的种间交流与杂种优势利用。解析这一隔离机制并寻求克服策略，是作物遗传育种领域长期未解的核心难题。

万建民院士团队围绕“水稻杂种不育克服与杂种优势利用”开展系统研究，已发掘并报道了27个新不育位点及广亲和基因。此次发表在Science上的成果，聚焦于亚洲栽培稻与非洲栽培稻种间杂种不育的主效位点RHS3。RHS3位于水稻第3号染色体，可选择性导致携带亚洲栽培稻等位基因的花粉败育，使杂种F₁呈现半不育表型。通过遗传精细定位、基因克隆及功能验证，研究团队发现该位点由三个开放阅读框——ORF4、ORF10和ORF16共同构成，三者编码的蛋白分别被形象地命名为“甲”（JIA）、“矛”（MAO）和“盾”（DUN），以示其功能分工。功能解析表明，ORF10编码的MAO蛋白定位于线粒体，能够破坏线粒体功能，对花粉发育产生毒性效应，是导致配子败育的直接“效应子”。ORF16编码的DUN蛋白则与MAO发生物理互作，可中和其毒性，起到保护配子的“解毒剂”作用。

全重室曾咏伦团队参与该项合作研究，利用全重平台的超分辨成像、高压冷冻固定结合免疫电镜等先进细胞成像技术，发现ORF4编码的JIA蛋白，作为植物特有的选择性自噬受体，能够与DUN及MAO形成三元蛋白复合物，并通过自噬途径将MAO靶向降解，从而在雌配子中实现对毒性蛋白的特异性清除。“甲”（JIA）作为植物特异性选择性自噬受体的独特功能这一发现使RHS3位点的完整生殖隔离机制得以最终阐明，也是首次发现选择性自噬直接参与植物种间生殖隔离的调控，揭示了自噬机制在物种形成中的新功能。该研究工作将选择性自噬这一经典的细胞“废物清除”机制，与生殖隔离和物种多样性形成这一宏观演化事件直接关联，在植物生殖生物学与自噬研究领域均具有里程碑意义。