现代生物学系列报告

(学术报告2019-12-28) 水稻响应高温胁迫的遗传调控机制

发布时间:2019-12-17 

报告人:林鸿宣  院士          

时  间:2019年12月28日(周六)13:30-14:00

地  点:农业与生物学院A楼报告厅

 

 

报告人简介:

林鸿宣, 中国科学院分子植物科学卓越创新中心/上海植物生理生态研究所,研究员,中科院院士,博士生导师,研究组组长,“百人计划”入选者。1986年至1995年在中国水稻研究所工作;1995年至1996年在日本国际农林水产业研究中心做博士后研究;1996年至1997年在中国水稻研究所工作;1997年至2001年在日本国立农业生物资源研究所做博士后研究;2001年至今在中国科学院分子植物科学卓越创新中心/上海植物生理生态研究所工作。长期从事水稻复杂性状遗传机理与功能基因组学研究,取得一系列重要成果。他发表了50余篇论文,作为通讯作者有多篇研究论文发表于Nature Genetics、Nature Cell Biology、Nature Communications、Genes & Development、Cell Research、Plant Cell、Molecular Plant、 PLOS Genetics等著名学术杂志上;有15项发明专利;荣获国家自然科学奖二等奖、上海市自然科学奖一等奖、何梁何利科学与技术进步奖、中国植物生理与植物分子生物学学会杰出成就奖、全国五一劳动奖章、全国优秀科技工作者、全国优秀博士学位论文指导教师奖、中国科学院优秀研究生指导教师奖。

 

报告摘要:

随着温室气体排放的增加,全球气候不断变暖,极端高温天气出现频率变大,造成了粮食作物的大量减产,对粮食安全构成了较大威胁。当前生产上推广的大多数水稻品种耐热性较差,因此水稻的高温热害在我国的许多地区时有发生,特别是在长江以南地区,双季早稻开花灌浆期、早熟中稻孕穗期至抽穗开花期,往往处于盛夏高温季节,高温胁迫导致水稻不能正常散粉受精,籽粒灌浆不饱满,导致水稻大面积减产。通过遗传改良培育耐高温品种是应对这一挑战的关键措施。为了研究水稻高温耐受性的遗传基础和调控机制,为耐高温育种提供理论基础,我们用耐高温的非洲栽培稻与高温敏感的粳稻品种作为研究材料,通过图位克隆方法成功分离克隆了一个来源于非洲稻的调控高温耐受性的QTL—TT1,其编码一个26S蛋白酶体的α2亚基。研究结果表明,非洲稻的TT1基因不仅在转录水平上对高温的响应更有效,而且其编码的蛋白使细胞中的蛋白酶体在高温下对泛素化底物的降解速率更快,使细胞中积累的有毒变性蛋白显著降低,进而保护了植物细胞。由于来自非洲稻的TT1具有更高效地清除高温胁迫产生的有毒变性蛋白,因此无论是在营养生长期还是在抽穗灌浆期都有较强的抗热能力,显著地减少高温胁迫下引起水稻产量的损失、还明显改善稻米的品质。可见TT1在作物抗高温分子育种中具有重要应用前景。另外,我们通过遗传学方法克隆了对高温响应的水稻基因AET1,其编码一个tRNAHis鸟苷转移酶。进一步的研究表明AET1与核糖体相关蛋白RACK1A和eIF3h三者相互作用参与生长素响应基因为主的蛋白翻译效率调控过程,进而参与调控植物适应环境温度的生长发育过程。

Copyright 2016 上海交通大学农业与生物学院    访问旧版
地址:上海市闵行区东川路800号 电话:021 - 34205866 备案:沪交ICP备20101025