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我院植物學研究取得重要進展
2016年10月12日    查看

供稿人:萬程

植物如何根據各種環境信号調整其生長速率是一個具有重要理論及應用價值的科學問題。各種逆境,如蟲害、鹽堿及幹旱等都是我國糧食高産與穩産戰略的不利因素。脫落酸(ABA)為植物最重要的逆境激素之一,其在蟲害、幹旱等多種逆境響應中發揮重要作用。最近,我院植物功能基因組學與發育調控湖南省重點實驗室于峰副教授研究小組在脫落酸信号轉導研究中取得重要進展:發現FERONIA介導了脫落酸與RALF小肽信号的交叉會話,并最終調節植物在逆境等環境下的生長速率。該工作以長篇論文形式(PNAS Plus)在線發表于2016年8月26日的《美國科學院院刊》(PNAS, doi:10.1073/pnas.1608449113)上。合作單位有湖南師範大學、南京大學及加州大學伯克利分校等單位。

受體激酶FERONIA及其家族成員為一類植物界保守的多功能明星分子,其在植物生長發育及蟲害、幹旱及鹽堿等逆境響應中都發揮重要作用。FERONIA在根中響應其配體分子RALF多肽信号從而抑制主根細胞生長。于峰副教授課題組在前期工作中發現FERONIA通過小G蛋白信号途徑激活磷酸酶ABI2從而抑制脫落酸信号(PNAS, 2012, 109: 14693-14698)。最近,課題組陳佳博士生發現被FERONIA激活的磷酸酶ABI2能與FERONIA激酶互作并使其去磷酸化,從而形成一種負反饋調節模式,由此該工作提出了脫落酸與RALF信号交叉會話的模型:在正常生長條件下,RALF信号通過其受體FERONIA抑制脫落酸信号及其逆境應答反應;在逆境(如鹽、溫度、病蟲害等)條件下,植物脫落酸含量升高并抑制ABI2磷酸酶活性從而上調RALF信号響應,實現逆境下植物生長速率的減緩,最終增強其生存能力。

于峰博士自2013年11月份引進我校植物功能基因組學和發育調控湖南省重點實驗室團隊,在學術帶頭人劉選明教授的大力支持下,帶領小組成員圍繞受體激酶FERONIA信号網絡進行了系統研究,2年多來在PNAS, Cell Research,Molecular Plant,Plant Cell and Environment等世界主流期刊上發表論文7篇,其中關于FERONIA的2篇研究論文進入ESI(擴展版)高被引論文。同時,研究小組正将基礎理論研究上獲得的發現,逐步轉化到水稻等主要農作物應用研究中,也取得了較好進展。

于峰,1984年生,2013年湖南師範大學博士畢業,獲得理學博士學位和湖南省優秀博士論文獎,同年作為副教授引進到2003网站太阳集团工作,主要圍繞受體蛋白激酶FERONIA在植物生長發育及逆境響應中的信号網絡進行研究。相關研究工作得到了國家自然科學基金,湖南省自然科學基金,2003网站太阳集团青年教師成長基金等資助。