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生命科学进展(2021)第九讲:微量营养元素与毒性金属离子胁迫

发布时间:2021-11-11  阅读次数:6955

授课人:黄朝锋, 中科院分子植物科学卓越创新中心, 研究员

时间:11月15日,星期一,18:00-20:20

地点:陈瑞球楼219

 

 

授课教师简介

2006-2009,日本爱媛大学 (Ehime University),获博士学位

2009-2011,日本冈山大学、美国加州大学河滨分校、普渡大学,博士后

2012.01-07,中科院上海生科院植物生理生态研究所,副研究员

2012-2016,南京农业大学资源与环境科学学院,教授

2016.12至今,中科院分子植物科学卓越创新中心,研究员

主要研究工作:

1、 植物抗铝毒机制的研究

铝在地壳中是最丰富的金属元素,约占8%。在中性或碱性土壤中,铝主要以不可溶的硅酸铝或氧化铝形式存在,对植物不会产生毒害。但是在酸性土壤中,部分三价铝离子(Al3+)被溶解出抑制植物根的生长,进而影响作物的生长发育,最终导致作物减产。因此,铝毒是作物在酸性土壤生产的主要限制因子,也是仅次于干旱的第二大非生物逆境。为了应对酸性土壤的铝毒害,植物进化了一系列的抗铝毒机制,其中以锌指转录因子STOP1/ART1为核心的表达调控是植物中保守的和关键的抗铝毒机制。本课题组阐明植物中保守的抗铝毒转录因子STOP1/ART1转录后调控机制以及STOP1依赖的铝毒信号转导机制。此外,采用铝毒表型基于的正向遗传筛选方法鉴定水稻抗铝毒新基因,阐明水稻高抗铝毒的机制。

2、 植物锰利用机制的研究

锰参与植物光合、酶氧化还原、脂类合成等过程,是植物必需的矿质营养元素。在碱性土壤中,由于锰的生物有效性降低,植物容易出现缺锰症状。我们主要在锰吸收基因NRAMP1突变的基础上进行缺锰表型增强或抑制的突变体筛选,目前鉴定了多个锰利用新基因,希望通过解析这些基因的功能阐明植物锰利用新机制。

 

代表性文章

1. Fang Q, Zhou F, Zhang Y, Singh S, Huang CF. Degradation of STOP1 mediated by the F-box proteins RAH1 and RAE1 balances aluminum resistance and plant growth in Arabidopsis thaliana. Plant J. 2021 Apr;106(2):493-506.

2. Yang CH, Wang C, Singh S, Fan N, Liu S, Zhao L, Cao H, Xie W, Yang C, Huang CF. Golgi-localised manganese transporter PML3 regulates Arabidopsis growth through modulating Golgi glycosylation and cell wall biosynthesis. New Phytol. 2021 Sep;231(6):2200-2214.

3. Fang Q, Zhang J, Zhang Y, Fan N, van den Burg HA, Huang CF. Regulation of Aluminum Resistance in Arabidopsis Involves the SUMOylation of the Zinc Finger Transcription Factor STOP1. Plant Cell. 2020 Dec;32(12):3921-3938.

4. Guo J, Zhang Y, Gao H, Li S, Wang ZY, Huang CF. Mutation of HPR1 encoding a component of the THO/TREX complex reduces STOP1 accumulation and aluminium resistance in Arabidopsis thaliana. New Phytol. 2020 Oct;228(1):179-193.

5. Zhang Y, Zhang J, Guo J, Zhou F, Singh S, Xu X, Xie Q, Yang Z, Huang CF. F-box protein RAE1 regulates the stability of the aluminum-resistance transcription factor STOP1 in Arabidopsis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2019 Jan 2;116(1):319-327.

6. Zhu H, Xie W, Xu D, Miki D, Tang K, Huang CF*, Zhu JK*. DNA demethylase ROS1 negatively regulates the imprinting of DOGL4 and seed dormancy in Arabidopsis thaliana. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Oct 16;115(42):E9962-E9970.

7. Gao H, Xie W, Yang C, Xu J, Li J, Wang H, Chen X, Huang CF. NRAMP2, a trans-Golgi network-localized manganese transporter, is required for Arabidopsis root growth under manganese deficiency. New Phytol. 2018 Jan;217(1):179-193.

 

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