基因yixingjia

中国科学院遗传与发育生物学研究所中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室年报2006ANNUALREPORT2006STATEKEYLABORATORYOFPLANTGENOMICSInstituteofGeneticsandDevelopmentalBiologyInstituteofMicrobiologyChineseAcademyofSciences目录一.
研究工作进展1基因表达调控和植物生物技术(方荣祥研究员)1植物-病原微生物的相互作用研究(何朝族研究员)4与植物重要农艺性状相关基因的结构和功能研究(夏桂先研究员)6RNA沉默和植物抗病机制(郭惠珊研究员)8水稻重要农艺性状基因的功能研究(朱立煌研究员)11重要农艺性状基因资源的开发和利用(王斌研究员)13植物对非生物胁迫应答调控的分子机制(陈受宜研究员)16高等植物株型调控的分子机理(李家洋研究员)18细胞分裂素信号转导和植物细胞的程序性死亡(左建儒研究员)20植物比较基因组学研究(陈明生研究员)22植物分子细胞遗传(程祝宽研究员)24高等植物表观遗传学研究(曹晓风研究员)26茉莉酸信号转导途径的化学遗传学解析(李传友研究员)28植物胁迫信号传导的分子机制(谢旗研究员)30植物遗传工程研究(朱祯研究员)32植物基因表达调控(储成才研究员)36生物信息学和系统生物学(王秀杰研究员)38二.
队伍建设和人才培养40三.
开放交流与运行管理40(一)开放交流.
40(二)运行管理.
41(三)实验室仪器平台情况.
42四.
实验室大事记43五.
科研成果45(一)论文.
45(二)论著.
51(三)专利.
51(四)国内外学术交流情况.
52(五)奖励.
60六.
承担课题、国际合作61(一)承担国家或部门课题.
61(二)合作项目.
64附录65(一)组织结构.
65(二)实验室组成.
66(三)开放课题申请指南.
69(四)2005年学术委员会纪要.
731一.
研究工作进展基因表达调控和植物生物技术(方荣祥研究员)RegulationofGeneExpressionandPlantBiotechnology(ProfessorRongxiangFang)本研究组的研究方向为:1.
植物基因表达的调控机制及其在植物生物技术上的应用;2.
植物病原细菌致病相关基因的表达调控;3.
植物病毒致病因子的功能分析及其与寄主防卫系统的相互作用.
2006年的部分研究进展如下:1.
小RNA介导的抗病毒基因工程植物RNA沉默是一种依赖于小RNA的天然抗病毒防御体系.
目前在抗病毒转基因植物的研发中主要就是利用了这种抗性机制,通过表达含较长病毒基因组序列的双链RNA或者发卡结构RNA,并经过植物体内专切双链RNA的Dicer类似酶(DCLs)的加工生成小干扰RNA(siRNAs),诱发对含有同源序列病毒的抗病性.
在植物RNA沉默机制中还存在一类小RNA-miRNAs,大量研究表明它们对植物的发育和其他生理过程起着重要的调控作用.
但是利用miRNA来抵抗植物病毒侵染的研究却很少.
我们建立了在植物体内人为表达针对黄瓜花叶病毒(CMV)基因沉默抑制子2b基因的miRNA(miR2b)的表达体系,在瞬间表达实验中miR2b能够有效的抑制2b基因的表达和2b蛋白的抑制子活性,在稳定表达miR2b的转基因烟草中获得了对CMV的有效抗性(图1),而且这种抗病性是与miR2b的表达量成正相关.
同时我们还表达了与miR2b有相同靶标的短发卡RNA(shR2b).
同miR2b策略相比,无论在瞬间表达实验还是在转基因植物实验中,shRNA策略的抗病毒效果都不及miRNA策略.
我们的实验结果表明转基因表达人工合成的miRNAs是一种有效的抗CMV的新途径,并可能在抗其它植物病毒的研究中发挥作用.
2.
一种编码含CCT-domain的蛋白的水稻基因的表达特性及其功能研究利用水稻cDNA芯片杂交技术(microarray),对水稻根部在正常条件下和在低大量元素胁迫下差异表达基因进行筛选,克隆了一批与营养吸收相关的根部特异表达基因.
对其中一个编码含有CCT-motif(CONSTANS,CO-like,andTOC1)的蛋白的基因(暂名OsCT)的序列分析显示这个基因与拟南芥ASML2家族基因有较高的同源性.
CCT-motif含约45个高度保守的氨基酸序列,具有该序列的蛋白通常为植物转录因子.
我们得到的这个OsCT基因,其转录水平在N、P、K饥饿胁迫时上升,补充营养后降低,推测可能与植物应对营养胁迫相关.
从N、P、K缺乏处理的水稻根中,经RT-PCR克隆得到OsCT基因的两种不同剪切方式的cDNA,分别命名为CT1(984bp)和CT2(782bp),二者ORF的5'端部分是相同的,但CT2在ORF3'端较CT1短255bp,二者3'UTR序列也不相同.
将CT1和CT2分别与35S启动子融合构建表达载体转化水稻日本晴,获得转CT1的水稻86株2和20株转CT2的植株.
转CT1T0代水稻中有32株与野生型日本晴具有明显不同的表型:即分蘖角度增大,抽穗前株型象漏斗型;晚抽穗约2周,抽穗后株型非常松散;叶片深绿,宽大而肥厚;茎秆粗壮(图2).
经半定量RT-PCR检测,结果表明这些表型与CT1的转录水平增高呈正相关.
在T1代转基因水稻中,该性状正常分离.
转CT2基因水稻由于数量较少,苗龄较小,目前没显示可见的表型变化,进一步的观察正在进行.
目前已经完成了通过发卡结构沉默CT1和CT2RNA以及通过水稻miRNA沉默CT1或CT2的植物表达载体的构建,转化水稻的工作正在进行.
为了了解该基因的亚细胞定位以及在水稻中的表达调控情况,还构建了OsCT基因的启动子1739bp与GUS基因融合的载体,CT1和CT2蛋白与eGFP蛋白融合表达载体正在构建中.
Ourgroupmainlyfocuseson:1.
Regulationofplantgeneexpressionanditsapplicationinplantbiotechnology;2.
Expressionandregulationofpathogenesis-relatedgenesofplantbacterialpathogens;3.
Functionalanalysisofpathogenicitydeterminantsofplantvirusesandtheirinteractionwithplanthostdefensesystems.
Someofresearchactivitiesaredescribedbelow:1.
ArtificialmiRNA-mediatedvirusresistanceinplantsRNAsilencinginplantsisanaturaldefensesystemagainstforeigngeneticelementsincludingviruses.
Thisnaturalantiviralmechanismhasbeenadoptedtodevelopvirus-resistantplantsthroughexpressionofvirus-deriveddouble-strandedRNAsorhairpinRNAswhichinturnareprocessedintosiRNAsbythehost'sRNAsilencingmachinery.
Whilethesevirus-specificsiRNAswereshowntobeahallmarkoftheacquiredvirusresistance,thefunctionalityofanothersetoftheRNAsilencing-relatedsmallRNAs,miRNAs,inengineeringplantvirusresistancehasnotbeenextensivelyexplored.
HereweshowthatexpressionofanartificialmiRNA,targetingsequencesencodingthesilencingsuppressor2bofCucumbermosaicvirus(CMV),canefficientlyinhibit2bgeneexpressionandproteinsuppressorfunctionintransientexpressionassaysandconfertransgenictobaccoplantswitheffectiveresistancetoCMVinfection(Fig.
1).
Moreover,theresistancelevelconferredbythetransgenicmiRNAiswellcorrelatedtothemiRNAexpressionlevel.
Comparisonoftheanti-CMVeffectoftheartificialmiRNAtothatofashorthairpinRNA-derivedsRNAtargetingthesamesiterevealedthatthemiRNAapproachissuperiortotheshorthairpinRNAapproachbothintransientassaysandintransgenicplants.
Together,ourdatademonstratethatexpressionofvirus-specificartificialmiRNAsisaneffectiveandpredictablenewapproachtoengineeringresistancetoCMV,andpossiblytootherplantvirusesaswell.
2.
CharacterizationofexpressionandfunctionofaricegeneencodingaproteinwithCCT-domainThegenesspecificallyexpressedunderlowN/P/KmacronutrientconditioninricerootswerescreenedbythericecDNAmicroarraymethod.
Someofgenesrelatedtonutrientuptakewerecloned,andoneofthesegenes,encodingaproteinwithaCCT-motif(tentativelynamed3OsCT),showsahighsequencehomologywiththeArabidopsisASML2family.
CCT-motifcontainsabout45highlyconservedaminoacids.
MostoftheproteinswiththeCCT-motifareplanttranscriptionfactors.
Inthisstudy,thetranscriptionlevelofOsCTwasincreasedunderN/P/Kdeficientcondition,anddecreasedwhenthenutritionwasre-supplied,suggestingthatthisgeneisinvolvedinplantresponsetonutritionstress.
ThecDNAsofOsCTwereclonedbyRT-PCRfromN/P/Kdeprivedriceroots.
TwocDNAsduetodifferentsplicing,designatedasCT1(984bp)andCT2(782bp),wereobtained.
TheORFsencodedbythetwocDNAshaveacommon5'part,butthe3'regionoftheCT2ORFis255bpshorterthantheCT1ORF.
Inaddition,the3'UTRsoftheCT1andCT2aredifferent.
ThetwocDNAswereseparatelyfusedtothe35Spromoterandtheplantexpressionconstructsweretransformedintorice(OryzaSativacv.
Nipponbare)viaAgrobacteriumEHA105,and86CT1-transgenicand20CT2-transgenicriceplantswereobtained.
AmongCT1-transgenicriceplants,32showedphenotypessignificantlydifferentfromthoseofwildtypeNipponbarewithincreasedtillerangleandfunnel-likeplantshape.
Fortheseplants,theheadingdatewasdelayedforabouttwoweeksandtheleavesbecamedeepgreenandwiderandthicker.
Besides,theirstemsarethickerandstrongercomparedwiththewild-typeplants(Fig.
2).
Semi-quantitativeRT-PCRresultsshowedthatthephenotypeofCT1-transgenicplantswascorrelatedwiththetranscriptionlevelofCT1.
InT1generationoftransgenicCT1plants,thephenotypewassegregatedwiththetransgene.
ForCT2-transgenicplants,noanyphenotypewasseenbutthisresultneedstobeconfirmedbymoretransgenicplants.
Wearedoingtheknock-downexperimentsonbothCT1or/andCT2byhairpinRNAandmiRNAconstructs.
Inordertounderstandthesubcellularlocationofthegeneproducts,theCT1orCT2ORFwasC-terminalfusedtoeGFPreportergeneandwillbebombardedintoonioncells.
Thepromotersequence(1739bp)oftheOsCTgenewasfusedwiththeGUSreportergeneandtheconstructwillbetransformedintoricetoanalyzeitstranscriptionalexpressionpattern.
CKshR2bmiR2b图1表达针对CMV2b基因小RNA的转基因烟草的抗病性Figure1ResistancetoCMVinfectionintransgenictobaccoplantsexpressingantificialsmallRNAtargetingCMV2bgene4植物-病原微生物的相互作用研究(何朝族研究员)MolecularGeneticsofPlant-PathogenInteractions(ProfessorChaozuHe)1.
黄单胞菌基因组学和致病性功能基因组学研究野油菜黄单胞菌和水稻黄单胞菌分别是十字花科植物黑腐病和水稻白叶枯病的病原菌,是农作物重要的病原细菌,也是研究植物-细菌相互作用的模式生物.
对其致病性进行系统深入的研究将有助于理解细菌入侵植物组织的过程和机理,为发展新型防治技术提供理论依据.
2006年,我们在原有工作的基础上,分析了XccIII型分泌效应子AvrXccC的致病性功能及其调控.
AvrXccC基因的表达受HrpG和HrpX调控的,其分泌依赖于III型分泌结构基因;AvrXccC在甘蓝中起毒性作用而在芥菜中起无毒基因的作用.
AvrXccC定位于植物细胞膜上,其细胞膜的定位对于其被芥菜识别是必须的(Wangetal.
,2007,MolecularPlantPathoplogy,Inrevision).
另外,我们研究了Xoo葡聚糖酶eglXoB(endo-1,4-β-Dglucanase)在Xoo对水稻致病性上的作用.
该基因突变导致Xoo对致病性上明显下降,其表达受水稻诱导(Huetal,2006FEMSMicrobiology).
2.
水稻锌指蛋白OsLSD1和OsLOL2基因的功能分析图2CT1转基因水稻形态左:CT1转基因水稻;右:野生型日本晴(Nipponbare)Figure2PhenotypeofCT1-overexpressingriceplantsLeft:CT1-transgenicrice;Right:wildtypeNipponbare5拟南芥类病斑突变体基因LSD1编码一个植物特异性的新型锌指蛋白,含有3个内部保守的锌指结构域.
拟南芥LOL1(LSD1-like)与LSD1一起通过拮抗调节CuZnSOD的积累来共同控制植物PCD.
为了研究水稻中该类锌指蛋白在水稻中是否也参与细胞程序性死亡的调控和抗病性,我们对水稻基因组的7个该类基因中的2个基因OsLSD1和OsLOL2.
进行了功能分析.
OsLSD1具有3个LSD1-like锌指结构其表达受黑暗显著抑制,其antisense转基因水稻产生类病斑表型,伴随PR-1基因的组成型表达,并加速了对无毒稻瘟病菌的HR反应.
在水稻中过量表达OsLSD1能促进愈伤分化,提高叶绿素b的含量(Wangetal.
,2005,MPMI).
进一步研究表明,OsLSD1通过调控水稻细胞内的氧化还原平衡状态,过量表达能够促进愈伤组织细胞的凋亡.
OsLOL2具有有2个LSD1-like锌指结构,OsLOL2的antisense转化水稻表现出矮化,其株高相当于野生型的70%.
外源赤霉素(GA3)处理antisense转化系,株高得到恢复,说明矮化可能是由于内源活性赤霉素的缺乏引起的.
内源赤霉素GA1的含量进行检测表明,antisense转化系中内源GA1的含量比野生型植株低了约50%.
RT-PCR分析表明,赤霉素合成的重要的基因OsKS1的表达量明显下降,说明在antisense转化系中OsKS1基因的表达受到影响.
通过sense和antisense转化系接种14个致病力不同的白叶枯病生理小种,结果表明与野生型相比sense转化系对白叶枯病的抗性有所提高,而antisense转化系对白叶枯病的抗性下降(XuandHe,acceptedbyMGG).
Dr.
ChaozuHe,ProfessorandPrincipleInvestigator(Ph.
D,UniversityofQueensland,Australia).
TheLaboratoryismainlyinterestedtounderstandthemechanismsofplant-pathogeninteractions.
Wefocusonsignaltransductionofrice(Oryzasativa)diseaseresistance,andpathogenicityofXanthomonascampestrispv.
campestris(Xcc)andX.
oryzaepv.
oryzae(Xoo).
1.
FunctionalgenomicanalysisforthepathogenicityofXccandXooXccandXooaretwomodelphytopathogenicbacteriaforstudiesonplant-microbeinteractions.
Xccisthecausativeagentofblackrotdiseaseofcruciferousplants,andXoocausesricebacterialblight.
WeidentifiedandcharacterizedanovelTTSSeffectorAvrXccCinXccthatisrequiredforvirulenceinthesusceptiblehostcabbageandavirulenceinresistanthostmustard.
TheavirulencefunctionofAvrXccCforhostrecognitiondependsonitsplasmamembranelocalization.
Inaddition,secretionofAvrXccCdisplayedanhrp-dependentmanner(Wangetal.
,2007,MPPinrevision).
WeidentifiedfourmutantsofXoowithreducedvirulenceonriceplants.
Thesemutantswerefoundtohavemutationsatanendo-1,4-β-DglucanasegeneeglXoB.
RT-PCRshowedthattheexpressionofeglXoBwasinducedinplanta.
GeneticcomplementationofthesemutantswithafunctionaleglXoBgenerestoredbothvirulenceandinplantagrowth,suggestingthattheeglXoBgenewasrequiredforvirulence.
Ourresultssuggestedthat6eglXoBgeneisrequiredforpathogenesisofricebacterialblightdisease(Huetal.
,2006FEMSMicrobiologyLetters).
2.
FunctionalanalysesofricezincfingerproteinsOsLSD1andOsLOL2TheArabidopsisLSD1andLOL1proteinsbothcontainthreeconservedzincfingerdomainsandhaveantagonisticeffectsonplantprogrammedcelldeath(PCD).
WehaveidentifiedtworicefunctionalhomologofLSD1,designatedasOsLSD1andOsLOL2.
TheexpressionofOsLSD1waslight-inducedordark-suppressed.
OverexpressionofOsLSD1acceleratedcallusdifferentiationintransformedricetissues.
Antisensetransgenicriceplantsexhibitedlesionmimicphenotype(Wangetal.
,2005).
FurtheranalysissuggestedthatOsLSD1isinvolvedinredoxofricecellsandonverexpressionofOsLSD1promotesPCDofricecalli.
TransgenicricelinescarryingtheantisensestrandofOsLOL2haddwarfphenotypes,suggestingthatthedwarfismwastheresultfromadeficiencyinbioactivegibberellin(GA).
SensetransgeniclinesofOsLOL2weremoreresistanttoricebacterialblight,whileantisensetransgeniclineswerelessresistanttoricebacterialblight.
OurresultssuggestthatOsLOL2isinvolvedinricegrowthanddiseaseresistance(XuandHe,acceptedbyMGG).
与植物重要农艺性状相关基因的结构和功能研究(夏桂先研究员)IdentificationandCharacterizationofthePlantGenesControllingImportantAgronomicTraits(ProfessorGuixianXia)1.
植物耐盐相关基因的克隆和功能研究从盐生植物中分离鉴定耐盐相关基因,分析其在耐盐应答和适应中的功能对于了解盐生植物耐盐机理和耐盐作物分子育种具有重要意义.
我们以裂殖酵母为一简单的功能体系,通过盐芥基因在酵母细胞中过量表达对酵母耐盐性的影响,分离鉴定了69个盐芥耐盐相关基因,其中部分与已知耐盐相关基因同源,另有一小部分为功能未知的新基因.
Northern分析表明这些基因中有的表达水平受盐胁迫诱导,有的则呈组成型表达.
这些结果表明利用裂殖酵母系统分离鉴定盐生植物耐盐相关基因是一行之有效的方法.
在上述工作基础上,分别对一个编码亲环蛋白(ThCYP1)和一个编码水通道蛋白(ThPIP1)的基因的表达特征和细胞内功能进行了深入分析,结果显示两基因的表达均受NaCl等逆境胁迫的诱导,而且二者在转基因烟草或BY-2细胞大量表达能显著增强其耐盐性,表明这些基因可能在盐芥对盐胁迫的应答和耐受适应过程中具有重要功能.
2.
棉花黄萎病抗性相关基因GhHb1的功能鉴定7黄萎病是棉花的第一大病害,该病的发生不仅能极大地降低皮棉产量,而且也严重影响纤维品质.
针对这一问题,我们试图以棉花耐黄萎病品种为实验材料,分析与其耐性相关的分子机理.
利用SSH方法,分离鉴定了多个黄萎病菌应答基因,选择其中的一个编码血红蛋白的基因(GhHb1),对其表达特征和功能进行了深入分析,实验结果表明GhHb1在棉花中的表达受到黄萎病菌和多种信号分子(水杨酸、茉莉酸、乙烯、过氧化氢、一氧化氮)的诱导.
在拟南芥中过量表达GhHb1基因可明显提高其对细菌病和真菌病的抗性.
此外,一定程度的过量表达GhHb1基因可导致自发HR(hypersensitiveresponses)表型,其机理可能是由于该基因的表达影响了细胞内一氧化氮(NO)的水平,改变了抗病信号转导分子H2O2和NO的比率,进而诱发了依赖于该比率的HR反应.
GhHb1的功能研究表明,该基因有望用于棉花黄萎病抗性品种的培育.
IdentificationandCharacterizationofthePlantGenesControllingImportantAgronomicTraits1.
HalophytesaltresistanceIdentificationofsalttolerancerelevantgenesfromhalophytescanprovidemoreinsightsintothedeterminantsofsaltstresstoleranceinplants.
FunctionalscreeningofgenesforthesalinitytoleranceinThellungiellahalophila(saltcress)wascarriedoutusingfissionyeastasahostorganism.
AcDNAlibraryofthesaltcresswastransformedintothefissionyeastSchizosaccharomycespombe.
Transgenicyeastcellsthatshowedenhancedsalttolerancewereselected.
Atotalof69suchcloneswereidentified.
Ofwhich,someencodeforhomologsofproteinsthatareknowntohaverolesinplantsalttolerance,whiletheotherscodeforunknown-functionproteins.
Northernblotanalysisshowedthattheexpressionofsomeisolatedgeneswassaltstressinduciblewhereasthatoftheotherswasconstitutive.
Theseresultsindicatethatfissionyeastisasimpleandefficientsystemforfunctionalidentificationofsalttolerance-relatedgenesfromhalophyticplants.
Basedontheaboveachievement,ageneencodingforacyclophilinprotein(ThCYP1)andageneencodingforanaquaporinprotein(ThPIP1)werefurthercharacterized.
Theresultsshowedthattheexpressionofthesegeneswashighlyinduciblebyvariousstresses,andectopicoverexpressionofthegenesenhancedthesalttolerancecapacityoftobaccoBY-2cellssignificantly.
TheseresultssuggestthatThCYP1andThPIP1mayplayimportantrolesinrespondingtosaltstressinThellungiellahalophila.
2.
FunctionalcharacterizationofcottonGhHb1geneinvolvedinwilttoleranceVerticilliumwiltofcottonisawidespreadanddestructivediseasethatiscausedbythefunguspathogenVerticilliumdahliae.
Togainaninsightintothemolecularmechanismsresponsibleforwilttolerance,weemployedthemethodofsuppressionsubtractivehybridization(SSH)toisolategeneswhoseexpressionisup-regulatedafterinoculationofthe8pathogeninawilt-tolerantcottoncultivar(Gossypiumhirsutumcv.
BD18).
AmongtheidentifiedcandidateESTs,acDNArepresentinganonsymbiotichemoglobingene(designatedGhHb1)wasfurthercharacterized.
ExpressionofGhHb1wasinducedincottonrootschallengedwiththeVerticilliumwiltfungusandbyexogenouslyappliedsalicylicacid,methyljasmonicacid,ethylene,hydrogenperoxide(H2O2)andnitricoxide(NO).
EctopicoverproductionofGhHb1inArabidopsisledtoconstitutiveexpressionofthedefensegenesPR-1andPDF1.
2,andconferredenhanceddiseaseresistancetoPseudomonassyringaeandtolerancetoV.
dahliae.
GhHb1-transgenicArabidopsisseedlingsweremoretoleranttoexogenousNOandcontainedlowerlevelsofcellularNOthanthewild-typecontrol.
Moreover,transgenicplantswithrelativelyhighlevelsofexpressionoftheGhHb1genedevelopedspontaneoushypersensitivelesionsontheleavesintheabsenceofpathogeninoculation.
TheseresultsindicatethatGhHb1proteinsplayaroleinthedefenseresponsesagainstpathogeninvasions,possiblybymodulatingtheNOlevelandtheratioofH2O2/NOinthedefenseprocess.
GhHb1maybeusedasacandidategeneinmolecularbreedingforwilt-resistantcottonvariety.
RNA沉默和植物抗病机制(郭惠珊研究员)RNASilencingandDissectionofDiseaseResistanceinPlant(ProfessorHui-ShanGuo)1.
参与系统RNA沉默的细胞因子的鉴定能产生信号并系统运输是植物RNA沉默最重要的特征,即系统RNA沉默,也是植物抗病毒最关键的一环.
沉默信号的运动包括细胞间的短距离和维管束间长距离运输两种形式,沉默信号的系统运输不仅能阻止病毒的进一步扩散,也使植物获得了对同源病毒的免疫抗性.
迄今,对参与系统RNA沉默的细胞因子还知之甚少.
所以筛选与系统RNA沉默信号相关的细胞因子将有助于揭示病毒与寄主植物相互作用的新模式,有助于采取多种策略进行遗传操作,为植物基因工程开辟新的途径.
在本研究中,通过应用可诱导的RNAi植物系统,和敲除PDS基因(PhytoeneDesaturase)会造成植物光漂白的沉默表型的特点,我们在拟南芥中进行系统PDS沉默缺失突变的诱导和筛选,得到几个的PDSi系统沉默缺失的候选株系.
其中一个性状比较好和表型稳定的候选株系(如下图1)与母本RNAi纯合株系进行回交,和拟南芥不同生态型杂交,分离出纯合的突变体植株约200株,进行了初步定位.
初步定位的结果发现与已知的沉默途径相关基因没有重叠.
进一步的精细定位正在进行中.
该突变体的抗病毒性状也正在被检测.
92.
病毒小RNA的分离和特性鉴定RNA沉默是一类在多数真核细胞中保守的基因调控机制,也是一种在动植物中广泛存在的抵抗外源RNA和病毒的适应性免疫反应机制.
植物病毒感染导致病毒siRNA(vsiRNA)的累积,研究表明,vsiRNA主要来自于具有高级结构的单链病毒基因组RNA.
愈来愈多的证据显示,植物中Dicer-Like(DCL)的蛋白在vsiRNA产生过程中有不同的作用效果,DCL4是vsiRNA最主要的加工蛋白.
然而,vsiRNA的产生和能够被DCL蛋白识别的单链病毒RNA结构的关系仍不明确,为此,我们克隆了来源于黄瓜花叶病毒卫星病毒(CMV-satRNA)的siRNA(satsiRNAs),并研究了卫星病毒二级结构和satsiRNAs之间的关系.
CMV-satRNA是长334nt的单链RNA,具有高度保守的二级结构,需要辅助病毒CMV的复制酶以支持其在细胞质内的复制.
实验结果证实satsiRNAs来源于单链satRNA,而且64.
7%的satsiRNA长度为21-nt,22%为22-nt.
DCL4是satsiRNAs最主要的加工蛋白.
大多satsiRNAs定位于satRNA的体内二级结构的保守发卡茎干区域.
satsiRNAs克隆频率的差异(图2)显示了satRNA结构存在强弱不同的DCL4识别位点;也表明DCL4能识别多种不同的单链satRNA结构为底物加工合成satsiRNAs.
该结果也暗示了在植物细胞中不同结构的病毒基因组可以引发DCL的抗病毒活性.
1.
IdentificationofcellularcomponentsrequiredforsystemicRNAsilencingAfascinatingfeatureofRNAsilencinginplantsisitsabilitytospreadbetweencellsthroughplasmodesmataandoverlongdistancesviaphloemtoinstructspecifichomologousRNAdegradationatadistance.
Thesignaling,acrucialprocessofantiviralsilencinginplants,resultsinrestrictingofvirusessystemicspreadandgainingimmuneresponseagainsthomologousvirusesfurtherinfection.
ThemechanismofsystemicRNAsilencingislargelyunknown.
InordertoscreenandidentifycellularcomponentsrequiredforsystemicRNAsilencing,weusedinducibleRNAisystemandPDS(PhytoneneDesaturase)gene,whichresultedinphotobleachingphenotypewhenitwassilenced,totransformArabidopsisthaliana.
Homozygouslineswereinducedandsystemicsilencing-deficientmutantswerescreened.
PotentialtargetingmutantswerecrossedwithparentPDSihomozygousandArabidopsisdifferentecotypeplants.
Oneofpotentiallinesdisplaysstabledevelopment图1PDSi突变体(左)和拟南芥野生型(右)诱导PDS沉默的表型.
Figure1PDSsilencinginductiononPDSimutant(left)andwildtypeArabidopsis(right).
10deficiencyphenotype(Figure1.
)hasbeenusedtofartherstudy.
Bothgeneticmappingandanalysisofvirussusceptibilityarecurrentlyundergoing.
2.
IdentificationandcharacterizationofCMV-satRNA-derivedsiRNAsRNAsilencingisatypeofgeneregulatorymechanismwhichisconservedinabroadrangeofeukaryotes,andalsopartofahighlyadaptableimmunesystemresponseagainstforeignRNAsandvirusesinplantsandanimals.
Plantvirusinfectionresultsintheaccumulationofvirus-derivedsiRNAs(vsiRNAs).
IthasbeenshownthatvsiRNAspredominantlyoriginatefromhighlystructuredsingle-strandviralgenomicRNAs.
IncreasinglinesofevidencehavealsoshownthathierarchicalactionsofplantDicer-like(DCL)proteinsarerequiredinthebiogenesisprocessofsmallRNAsandDCL4istheprimaryproducerofvsiRNAs.
However,therelationshipbetweenvsiRNAsandthestructuresofsuchsingle-strandviralRNAthatcanberecognizedbyDCLshavenotbeeninvestigatedyet.
Inanattempttostudythestructuresofsuchsingle-strandviralRNAthatcanberecognizedbyDCLs,wehaveclonedsiRNAsderivedfromthesatelliteRNAofCucumbermosaicvirus(CMV-satRNA)andstudiedtherelationshipbetweensatRNA-derivedsiRNAs(satsiRNAs)andsatRNAsecondarystructure.
TheCMV-satRNAisa334-ntlonglinearRNA,withhighlyconservedsecondarystructure,andrequireshelpervirusCMVtosupplyproteinsforreplicationincytoplasm.
SatsiRNAsareconfirmedtobederivedfromsingle-strandedsatRNAandareprimarily21(64.
7%)or22(22%)ntinlength.
DCL4isshowntobetheprimarycontributorofsatsiRNAs.
MostsatsiRNAsarefoundtopositioninhairpinregionsthatmatchhighlyconservedhelixstemsoftheinvivosecondarystructuremodelofCMVsatRNA.
Thedifferentclonefrequencies(asshowninFigure2)ofsatsiRNAswouldlikelyrepresenttheexistenceofoptimalandsub-optimalsatRNAstructuresforbeingrecognizedbyDCL4.
OurresultssuggestthatDCL4iscapabletoaccessflexiblestructuredsingle-strandRNAsubstratestoproducesatsiRNAsandrevealthatdiversestructuredviralRNAmaystimulateantiviralDCLactivitiesinplantcells.
图2Northernblot杂交鉴定所克隆的satsiRNAs.
结果表明satsiRNA杂交信号的强弱和克隆频率相一致Figure2satsiRNAsweredetectedbyNorthernblottingusingcomplementarysequenceofcorrespondingsatsiRNAasprobeandtheintensityofhybridizationsignalsofsatsiRNAswereconsistentwiththeircloningfrequency11水稻重要农艺性状基因的功能研究(朱立煌研究员)FunctionalStudiesofRiceGenesforImportantAgronomicTraits(ProfessorLihuangZhu)1.
水稻多分蘖矮杆基因HTD1的克隆与功能分析自上个世纪50年代以来,水稻的矮化育种极大地提高了水稻的产量.
为了进一步实现水稻的超高产育种,需要阐明与水稻理想株型有关的性状的基因及其调控机制.
水稻的株高和分蘖是影响株型的两个最重要的性状,而水稻的早蘖多蘖又是有效成穗数的保证.
水稻分蘖的多少涉及两个主要的调控机制,即控制侧芽形成和控制侧芽生长的机制.
因此,克隆并研究控制水稻株高和分蘖生长的基因,对水稻的超高产育种尤为重要.
我们利用图位克隆的方法,从水稻中克隆了一个多分蘖矮杆基因HTD1.
该基因编码的蛋白(HTD1)与拟南芥MAX3/CCD7高度同源,HTD1互补水稻突变体htd1的实验表明该基因同时控制水稻分蘖的生长和植株的矮化;在35S启动子驱动下HTD1能互补拟南芥突变体max3,进一步证明HTD1是一个与MAX3/CCD7有相同功能的胡萝卜素双氧裂解酶,它参与合成一类新的调控侧枝生长的信号分子.
HTD1在水稻的根、茎、叶和穗中均有表达,由HTD1启动子驱动的GUS表达模式则表明HTD1主要在维管束组织中表达,而且其表达受外源生长素的诱导.
人为地去除分蘖芽可恢复突变体矮化的表型使其长高,说明htd1突变体的矮化是分蘖生长过多的结果.
另外,对HTD1、D3和OsCCD8a三个基因在水稻的htd1和d3突变体中的表达分析也暗示了在水稻中存在着一个反馈的机制,该机制可以调控这个源于胡萝卜素的新信号分子的合成和传递过程.
本研究证明了在单、双子叶植物中分蘖和侧枝生长的调控机制是保守的.
另外,从HTD1基因同时控制着影响水稻产量的两个重要性状——分蘖和株高来看,对该基因及其信号途径的其他基因的遗传操作有可能最终用于超级稻的分子育种.
(ThePlantJournal2006,48:687-696)2.
抗稻瘟病基因Pid2的研究水稻病害,特别是稻瘟病是影响水稻产量提高的制约因素,因此水稻的抗性及抗性分子机制一直是育种和分子生物学研究的热点.
前人已从水稻中克隆的3个显性抗病基因,Pi-b,Pi-ta和Pi9,它们都是LRR-NBS类型的抗性基因,这对于全面理解水稻与稻瘟病菌的相互作用及抗病机制是远远不够的.
鉴于稻瘟病菌的高度变异性,只有克隆更多的稻瘟病抗性基因才能有助于对水稻的抗稻瘟病信号传导途径的全面解析,最终培育出对稻瘟病菌具有持久和广谱抗性的水稻新品种.
籼稻品种地谷是我国的一个重要的抗稻瘟病的资源品种,我们已从中鉴定出多个抗稻瘟病基因.
目前通过图位克隆得到的Pi-d2是其中最有应用前景的广谱抗性基因.
Pi-d2编码一个丝氨酸/苏氨酸蛋白受体激酶,在抗病和感病的Pi-d2等位基因中只有一个位于跨膜区的氨基酸残基发生了变化,感病品种中第441位氨基酸是甲硫氨酸(M),12而在抗病品种地谷中此位置是异亮氨酸(I).
亚细胞定位实验显示抗病与感病的Pi-d2都定位在质膜上,说明这个氨基酸的替换只对Pi-d2的抗性有影响,并不改变Pi-d2亚细胞定位.
该蛋白具有四个结构域:含信号肽的结构域(Signalingdomain)、与外源凝集素蛋白相似的异体识别结构域(B-Lectin)、跨膜结构域和丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶(STYK)结构域.
Pi-d2具有与Xa21高度同源的激酶结构域,推测B-Lectin结构域可能参与对稻瘟病菌无毒蛋白的识别,并通过激酶区结构域的磷酸化作用将信号传导给抗病防卫反应系统,以实现对病原菌的抗性.
前人研究表明B-lectin结构域作为信号受体能与麦芽糖或糖脂、糖蛋白结合,但到到目前为止还未见报道B-lectin作为受体的抗病基因,因此Pi-d2是一类新的抗病基因,对Pi-d2介导的抗病信号传递途径进行研究将有助于对水稻的稻瘟病抗性机制的了解.
为了验证Pi-d2基因的抗谱特异性,我们选取了62个有代表性的中国稻瘟病菌株,对Pi-d2基因转TP309的T2代纯合植株进行抗谱鉴定,并以地谷和TP309作为对照.
结果显示,转基因植株不仅抗TP309表现抗病的23个菌株,另外对TP309不抗的22个菌株也表现抗病.
这表明Pi-d2基因的抗谱较宽,对于水稻抗稻瘟病育种有应用价值.
(ThePlantJournal2006,46:794-804)1.
TheRiceHIGHTILLERINGDWARF1encodinganorthologofArabidopsisMAX3isrequiredfornegativelyregulatingtheoutgrowthofaxillarybudsRicetilleringisanimportantagronomictraitforgrainproduction.
TheHIGHTILLERINGDWARF1(HTD1)geneencodestheorthologofArabidopsisMAX3.
ThecomplementtestofHTD1/OsCCD7confirmsthatthedefectofHTD1isresponsibleforthehigh-tilleringdwarfphenotypeinhtd1mutant.
TherescueofArabidopsismax3mutantphenotypebytheintroductionofPro35S:HTD1indicatesHTD1isacarotenoidcleavagedioxygenasethathasthesamefunctionasMAX3/CCD7inthesynthesisofthecarotenoid-derivedmolecule.
TheHTD1geneisexpressedbothinshootandinroottissues.
ByevaluatingProHTD1:GUSexpression,wefoundthattheHTD1geneismainlyexpressedinvascularbundletissuesthroughouttheplant.
AuxininductionofHTD1expressionsuggeststhatauxinmayregulatericetilleringpartlythroughupregulationofHTD1genetranscription.
Restorationofdwarfphenotypeafterremovalofaxillarybudsindicatesthedwarfismofthehtd1mutantmaybeaconsequenceofexcessivetillerproduction.
Inaddition,theexpressionofHTD1,D3andOsCCD8ainhtd1andd3mutantssuggestsafeedbackmechanismmayexistinthesynthesisandperceptionofthecarotenoid-derivedmoleculeinrice.
CharacterizationofMAXgenesinArabidopsisandidentificationoftheirorthologsinpea,petuniaandriceindicatestheexistenceofaconservedmechanismforshootbranchingregulationinbothmonocotsanddicots.
(ThePlantJournal2006,48:687-696)2.
ThericeblastresistancegenePi-d2encodesanoveldiseaseresistanceproteinwithB-lectinandSer/ThrkinasedomainsRiceblast,causedbythefungalpathogen,Magnaporthegrisea,isoneofthemostdevastatingricediseasesintheworld.
Thedominantresistancegene,Pi-d2(previously13namedPi-d(t)2),inricevarietyDiguconferringgene-for-generesistancetoaChineseblaststrain,ZB15,waspreviouslymappedcloselytothecentromereofchromosome6.
Inthisstudy,thePi-d2genewasisolatedbyamap-basedcloningstrategy.
Pi-d2encodesareceptor-likeproteinwithapredictedextra-cellulardomainofabulb-typemannosespecificbindinglectin(B-lectin)andanintra-cellularserine-threoninekinasedomain.
Withthisnovelanduniquestructure,Pi-d2representsanewclassofplantresistancegenes.
Pi-d2isasingle-copygenethatexpressesconstitutivelyinbothresistantandsusceptiblericeplants.
Onlyoneaminoaciddifferencedistinguishestheallelesfromresistantandsusceptiblericevarieties.
Theaminoacidatpositionof441inPi-d2isisoleucine,whereasthisaminoacidismethionineinsusceptiblericevarieties.
(ThePlantJournal2006,46:794-804)重要农艺性状基因资源的开发和利用(王斌研究员)IdentificationandUtilizationofEconomicallyImportantGenes(ProfessorBinWang)本实验室的主要研究方向是植物重要功能基因源的鉴定、开发和应用研究.
2006年的研究工作主要集中在以下几个方面:1.
水稻Ⅱ型APRT基因的克隆及遗传转化图1ProHTD1::GUS转基因系水稻的GUS表达.
A种子去壳后发芽1天;B种子去壳后发芽3天;C种子去壳后发芽7天;D根;E分蘖节(基部堆积节间);F茎(含茎节);G叶鞘(含叶鞘节);H叶片;I穗;J茎手工横切;K叶鞘手工横切Figure1HTD1expressionmonitoredastoGUSexpressioninthewild-typestrain图2HTD1具有MAX3/CCD7同样的功能Figure2Rescueofmax3-9mutantwithPro35S:HTD1andNorthernblotanalysisofPro35S:HTD1intransgenicArabidopsisplants.
Transgeniclines(1and2)ofmax3-9,whichhavehighexpressionofHTD1,exhibitednormalbranching;whilethetransgenicline3didnotrescueitsbushyphenotypeduetonoorlowexpressionofHTD1initsplant.
14从水稻(Oryzasativa,Indica)中克隆了Ⅱ型APRT基因(腺嘌呤磷酸核糖转移酶基因)OsAPT2.
基因的cDNA全长为1125bp,其ORF区编码212个氨基酸和一个终止密码子;其5′UTR为123bp,3′UTR为363bp.
OsAPT2的cDNA全序列在DDBJ/EMBL/GenBank中的注册号为AY238894.
根据cDNA推导出的APRT蛋白与以前已报导的APRT蛋白序列具有很高的同源性.
OsAPT2核基因序列全长为4758bp,含有7个外显子、6个内含子.
构建了OsAPT2全长cDNA的反义表达载体,用根癌农杆菌介导法转化水稻品种'台北309',通过抗菌素筛选和特异PCR鉴定,得到了650个T0代转基因植株.
取其中100个单株进行田间种植,最终成活96株;其中11株为不育株,套带的穗子结实率0-3%.
(部分结果发表在PlantMolBiol.
2006,60:365-376).
2.
水稻温敏核不育基因tms5的克隆作为世界三大粮食作物之一,水稻不仅是我国而且是世界上最重要的粮食作物,是全球50%以上人口的主要食物来源,同时还是遗传学研究的一种模式植物.
以水稻温敏核雄性不育(thermo-sensitivegenicmalesterility,TGMS)为基础的杂交水稻为我国的粮食生产做出了巨大的贡献,对温敏核雄性不育遗传机制的研究具有重大的理论意义和应用价值,而对水稻温敏核雄性不育基因的克隆及其功能的深入了解将促进对这一机制的阐明.
本研究以水稻温敏核雄性不育基因tms5为研究对象,通过三个群体对温敏核雄性不育基因tms5进行了精细定位,将温敏核雄性不育基因tms5定位在第二染色体短臂上的BACcloneAP004039上,位于两个STS标记(4039-1和4039-2)之间19kb的DNA片段上.
对该19kb区域进行了测序,通过构建定位区域物理图和基因功能分析,初步确定温敏核雄性不育基因tms5的候选基因是一个转录因子家族NAC(NAM-ATAF-CUC-related)中的一个成员ONAC023(AK107283),并对其进行了初步分析.
部分研究结果已发表在Planta,2007,225(2),321-330.
3.
沙冬青抗寒基因的克隆和功能研究对木本植物抗寒基因的研究与草本植物相比,较为落后.
木本植物都是多年生的,生长在高寒地区的木本植物必然具有较强抗寒性的基因.
如果把这种基因转化到其它经济木本植物中可能会比转化目前克隆的草本植物的抗寒基因更为有效.
本研究以一种生长于内蒙古沙漠高度抗寒的常绿阔叶豆科灌木沙冬青为材料,经过对其严寒诱导的差异表达分析,获得了13个低温诱导上调表达的cDNAs序列,其中一个AmEBP1(基因库注册号DQ519359),可以明显提高转基因大肠杆菌和拟南芥的抗寒性.
研究结果表明AmEBP1通过促进核糖体的合成和翻译起始因子2的α-亚基的去磷酸化作用,从而促进蛋白的翻译,最终增强了转基因植物的抗寒性.
1.
CloningandgenetictransformationofanovelricegeneOsAPT215AnovelricegeneOsAPT2,whichencodesaputativeadeninephosphoribosyltransferase(APRT),wascloned.
Itsfull-lengthcDNAis1125bp,composinganORFencoding212aminoacidresiduesandastopcordon,a5′UTRof123bpanda3′UTRof363bp.
ThesequencedatahavebeensubmittedtotheDDBJ/EMBL/GenBankdatabases(accessionnumber:AY238894).
ThededucedaminoacidsequenceofOsAPT2ishighlyhomologoustothoseofpreviouslyreportedAPRTs.
ThegenomicOsAPT2genecontains7exonsand6introns.
Itstotallengthis4758bp.
Then,anantisenseexpressionvectorofthefull-lengthOsAPT2cDNAwasconstructedandtransformedintoricevarietyTaibei309byAgrobacteriumtumefaciensmediatedtransformationmethod.
Intotal,650T0transgenicplantswereobtainedbasedonbothantibioticscreeningandspecificPCRidentification.
OnehundredindividualsofthemwereselectedandplantedinHainanIsland.
Fromthose11malesterilelineswithseed-settingratelowerthan3%inbaggedspikewereobtained.
ResultssuggestthatOsAPT2isinvolvedinmalesterility(PartialresulthasbeenpublishedinPlantMolBiol.
2006,60:365-376).
2.
Characterizationsandidentificationofthecandidategeneofricethermo-sensitivegenicmalesterilegenetms5bymappingPreviousstudyindicatedthatthethermo-sensitivegenicmale-sterile(TGMS)geneinricewasregulatedbytemperature.
TGMSriceplaysanimportantroleinhybridriceproduction,becausetheapplicationoftheTGMSsystemintwo-linebreedingislaborsaving,timesaving,simple,inexpensive,efficient,andeliminatingthelimitationsofthecytoplasmicmalesterility(CMS)system.
'AnnongS'isthefirstdiscoveredanddeeplystudiedTGMSricelinesinChina.
'AnnongS-1'and'Y58S',twoderivativesofTGMSlineAnnongS,werebothcontrolledbyasinglerecessivegenenamedtms5,whichwasgeneticallymappedonchromosome2.
Inthisstudy,threepopulations('AnnongS-1'*'Nanjing11','Y58S'*'Q611',and'Y58S'*'Guanghui122')weredevelopedandusedforthemolecularfinemappingofthetms5gene.
Byanalyzingrecombinationeventsinthesterileindividualsusingatotalof125probescoveringthetms5region,thetms5genewasphysicallymappedtoa19-kbDNAfragmentbetweentwomarkers4039-1and4039-2,whichwerelocatedontheBACcloneAP004039.
Aftertheconstructionofthephysicalmapbetweentwomarkers4039-1and4039-2,amember(ONAC023)oftheNAC(NAM-ATAF-CUC-related)genefamilywasidentifiedasthecandidategeneofthetms5gene(PartialresultshasbeenpublishedinPlanta,2007,225:321-330).
3.
Molecularcloningandfunctionalanalysisoflow-temperatureinducedgenesfromAmmopiptanthusmongolicusStudiesonthecold-responsivegenesandcoldsignalingofwoodyspeciesdropfarbehindincomparisontoherbaceousplants.
Duetosimilarlignifiedstructure,perennialcharacteristic,andenhancedtolerance,itseemsmucheasiertofindstronglyantifreezegenesandobtaineffectiveresultsintransgenicwoodyplants.
Inthisstudy,Ammopiptanthusmongolicus,anevergreen,broadleafandcold-resistleguminousshrubgrowinginthedesertofInnerMongolia,wasusedasamaterialforlow-temperatureinducedgeneisolation.
Throughdifferentialexpressionanalysisinducedbylow-temperature,thirteenup-regulated16cDNAswereidentified.
Oneofthem,AmEBP1,(accessionnumber:DQ519359)confersenhancedcold-tolerancetobothtransgenicE.
coliandtransgenicArabidopsis.
ResultssuggestthatAmEBP1canstimulatethesynthesisofribosomeandthedephosphyrationoftheα-subunitofinitiationfactor2(eIF2α),andsubsequentlypromotethetranslationprocess.
Bywhichthetransgenicplantsobtainedincreasedcold-resistantability.
植物对非生物胁迫应答调控的分子机制(陈受宜研究员)Molecularmechanismsofabioticstressresponseinhighplants(ProfessorShouyiChen)大豆3个bZIP转录因子参与ABA信号的负调控,与耐盐耐低温相关从大豆EST数据库中聚类了155个bZIP基因,命名为GmbZIP,其中53个为全长cDNA序列.
运用全长或保守序列分别对拟南芥bZIP家族和53个全长GmbZIP以及75个拟南芥bZIPs和155个GmbZIP进行了系统分析,两者得到相似的结果均可将bZIP成员分成9类.
分析了155个GmbZIP基因对盐、冷、旱和外源ABA处理的应答反应,表明有55个基因至少对盐、冷和旱三种处理中的一种有应答反应.
前人对bZIP参与植物耐逆性调控的研究主要集中于A类家族,因此我们从上述55个基因中挑选了5个不属于A类的基因,即GmbZIP44、GmbZIP62和GmbZIP78作进一步研究.
酵母双杂交系统实验表明这3个bZIP蛋白在该系统中均无转录激活活性,在酵母单杂交系统中,它们均可结合GLM序列,其中GmbZIP78还能与ABRE元件结合,因此它们是具有生物学功能的.
分别在拟南芥中过量表达GmbZIP44、GmbZIP62、GmbZIP78,表型分析结果显示,与野生型植株比较,各转基因株系在不同生长时期对ABA反应均不敏感;转GmbZIP44、GmbZIP62、GmbZIP78基因各株系在所有生长时期中,其耐盐性均有所提高.
此外3种转基因株系的耐冻性均高于野生型,此表型可能与转基因植株中的脯氨酸含量明显高于对照相关.
下游基因分析表明,已知受ABA诱导表达的基因在3种转基因株系中基本不受诱导,甚至抑制,而2个ABA抑制的基因SKOR和KAT2却受到诱导,其它一些非生物胁迫应答基因,例如,DREB2,P5CS等也受诱导.
因此可以认为,GmbZIP44,GmbZIP62和GmbZIP78基因在非生物胁迫应答和ABA调控途径中是不同于ABRE结合的ABA效应基因,它们参与ABA信号的负调控.
17图1过量表达GmbZIP基因的植株与野生型植株在高盐下的生长比较.
A.
两周苗转到土壤中生长1周后用600mMNaCl处理14天后的生长情况.
B.
经(A)处理的植株的成活率比较.
每次处理,每个株系18棵,图中数据为3次处理的均值.
Figure1PerformanceofthetransgenicplantsoverexpressingtheGmbZIP44,GmbZIP62andGmbZIP78undersaltandfreezingstresses.
A.
Two-week-oldseedlingsweretransferredtosoilforoneweek,andthentreatedwith600mMNaClfor14dbysittingthepotsinatraycontaining600mMNaCl.
B.
Comparisonofthesurvivalrateofthetransgenicplantsin(A)underhighsalttreatment.
Eachdatapointrepresentsthemeanoftriplicatetestsandeachtesthas18plants.
BarsindicateSD.
SoybeanGmbZIP44,GmbZIP62andGmbZIP78genesfunctionasnegativeregulatorofABAsignalingandconfersaltandfreezingtoleranceintransgenicplantsPlantbZIPtranscriptionfactorsplayimportantrolesinmanybiologicalprocesses.
Fromsoybeanplants,weidentified130bZIPgenesandnamedasGmbZIPs.
TheGmbZIPscanbeclassifiedintotengroupsandmorethanonethirdoftheseGmbZIPsareresponsivetoatleastoneofthefourtreatmentsincludingABA,salt,droughtandcoldstress.
PreviousstudieshaveshownthatgroupAbZIPproteinsareinvolvedinABAandstresssignaling.
Wenowchosefournon-groupAgenestostudyifthesegenesarealsoinvolvedinABAandstressresponses.
ThefourproteinsGmbZIP44,GmbZIP46,GmbZIP62andGmbZIP78belongtothegroupS,I,CandGrespectively.
AllthefourproteinscanbindtoGLM(GTGAGTCAT).
However,whenbindingtoABRE(CCACGTGG)andPB(TGAAAA),theGmbZIP78appearstobedifferentfromGmbZIP44,GmbZIP46andGmbZIP62inspecificity.
GmbZIP46canformhomodimerorheterodimerwithGmbZIP62orGmMYB76.
TransgenicArabidopsisplantsoverexpressingtheGmbZIP44,GmbZIP62orGmbZIP78showedreducedABAsensitivitybutmorewaterloss.
However,allthetransgenicplantsweremoretoleranttosaltandfreezingstresswhencomparedwiththeColplants.
Throughexpressionanalysisofputativedownstreamgenesinthetransgenicplants,wefindthattheGmbZIP44andGmbZIP62mayfunctioninawaydifferentfromtheGmbZIP78.
TheseresultssuggestthatGmbZIP44andGmbZIP62arenegativeregulatorsforABAsignalingandfunctioninsaltandfreezingtolerance,incontrasttotherolesbygroupAbZIPproteinsABF3andABF4,whicharepositiveregulatorsofABAsignalingandconferdroughttolerance.
18图2转基因和野生型植株经-20oC处理后的生长情况(A)和成活率(B).
Figure2FreezingtoleranceandprolinecontentinthetransgenicplantsoverexpressingtheGmbZIPs.
A,Phenotypiccomparisonofthetransgenicplantsafterfreezingtreatment.
B.
Survivalrateofthetransgenicplantsin(A)afterfreezingtreatment.
高等植物株型调控的分子机理(李家洋研究员)MolecularMechanismsUnderlyingRicePlantArchitecture(ProfessorJiayangLi)水稻株型调控基因的克隆与功能研究高等植物株型形成是指植物整个生长发育过程中与植株形态相关器官的发生,尤其是指分枝、叶片和花器官的形成、形状与着生位置等.
植物株型形成的调控机理研究一直是植物科学研究的热点和难点之一,具有重要的科学意义.
在实际应用中,植物株型与作物的产量、抗病性密切相关.
水稻是我国的主要粮食作物.
长期以来,人们一直致力于"超级稻"的培育,而成为"超级稻"的必要条件就是具备优良的株型.
水稻株型构成因素包括分蘖数目、分蘖角度、穗部形态和株高.
尽管在过去的几十年里,人们发现了一些水稻株型发生改变的突变体,但由于缺乏对这些突变体的深入研究,使人们对水稻植株形态建成过程中分蘖和穗的形成及株高调控的分子机制还不甚了解.
为了鉴定参与水稻株型形成的关键控制基因,进而研究其调控机理并揭示它们参与调控的分子网络,最终为水稻株型的改良、超级水稻品种的培育提供重要的理论依据,我们实验室与中国水稻所钱前研究员合作,分离了一系列分蘖数目、分蘖角度、株高和穗部形态等发生改变的水稻突变体(图1).
目前,已经通过图位克隆的方法克隆了相应的基因.
初步的研究结果表明,这些基因可能通过参与植物激素的稳态调节从而控制水稻株型的形成.
此外,我们还通过水稻全基因组基因芯片杂交及酵母双杂交系统鉴定上述基因的下游调控因子及相互作用蛋白.
目前,已经筛选了三个与MOC1具有直接相互作用的蛋白(图2),正在通过转基因和生物化学等方法对它们的相互作用关系和生物学功能进行深入研究.
19图1目前正在研究的水稻株型发生改变的突变体.
(a)单分蘖等位突变体monoculm1-2(moc1-2);(b)散生突变体lazy1(la1);(c)小穗突变体smallpanicle1(sp1);(d)矮生多分蘖突变体dwarf27(d27).
左为突变体植株,右为野生型植株.
Figure1Therepresentativericemutantsdefectiveinplantarchitecture.
(a)Themonoculm1-2(moc1-2)mutant;(b)Thelazy1(la1)mutant;(c)Thesmallpanicle1(sp1)mutant;(d)Thedwarf27(d27)mutant.
Left:themutantplant;Right:thewildtypeplant.
IdentificationandFunctionalAnalysisofGenesControllingRicePlantArchitectureThehigherplantsdisplayavarietyofarchitecturesthataredefinedbythedegreeofbranching,internodalelongationandshootdeterminancy.
Determiningthefactorsinvolvedinplantarchitectureistheprimaryissueforplantgrowthanddevelopmentandhasbecomeoneofthehottestareasinplantdevelopmentalbiology.
AlthoughmoleculargeneticapproachesusingArabidopsisandAntirrhinumasmodelspecieshavesuccessfullyidentifiedanumberofgenesinvolvedinshootbranching,thegeneticregulatorymechanismofaxillaryinitiationand/oroutgrowthandthecrosstalkamonggenesrelatedtoplantbranchesandshoosdevelopmentarestilllargelyelusive.
Asoneofthemostimportantcrops,ricehasattractedgreatattentionsforcenturiestobreedelitevarietieswithidealplantarchitecture.
Tounderstandthemolecularmechanismsunderlyingthericeplantarchitecturethatwillfacilitatetobreedso-calledsuper-ricevarieties,wehavecharacterizedmutantsthataredefectiveinplantarchitectureincludingtillernumber,tillerangle,plantheightandpaniclemorphology(Figure1).
Allofthecorrespondinggeneshavebeenisolatedbyamap-basedcloningapproach,mostofwhicharenovelproteinswithoutfunctionalannotation.
Thepreliminaryresultssuggestedthatthesegenesmostlikelymodulatethericeplantarchitecturethroughregulatingthehomeostasisofphytohormone.
Wefurtheridentifiedtheirdownstreamelementsandinteractionproteinsbymicroarrayoryeasttwo-hybridanalysis.
ProteinsinteractingwithMOC1,forexamplethe49-1protein(Figure2),willbefurthercharacterizedinvivo.
20图2免疫共沉淀实验结果证明49-1蛋白与MOC1在体外可以相互作用.
Figure2Theinvitrointeractionbetween49-1andMOC1proteinswasconfirmedbyCo-IP.
Lane1:p53+largeT-antigen+c-MycAntibody;Lane2:p53+largeT-antigen+HA-TagAntibody;Lane3:largeT-antigen+HA-TagAntibody;Lane4:p53+c-MycAntibody;Lane5:MOC1+49-1+c-MycAntibody;Lane6:MOC1+49-1+HA-TagAntibody;Lane7:MOC1+c-MycAntibody;Lane8:49-1+HA-TagAntibody;Lane9:MOC1+HA-TagAntibody;Lane10:49-1+c-MycAntibody.
细胞分裂素信号转导和植物细胞的程序性死亡(左建儒研究员)CytokininsignaltransductionandProgrammedCellDeathinArabidopsisthaliana(ProfessorJianruZuo)拟南芥Fe3+螯合还原酶基因AtFRO6具有光调控的、组织和细胞分化特异的表达模式铁是几乎所有生命组织所必需的一种基本的微量元素,它参与了大量的细胞进程.
为了从土壤中获得铁,植物如拟南芥必须首先将三价铁在三铁螯合还原酶(Fe(III)-chelateReductases,FROs)的作用下还原为二价铁.
在几个植物种类中,FROs表现出不同的表达模式,但目前对于FROs基因的调控机理了解甚少.
我们对AtFRO6基因(编码一个推测的三铁螯合还原酶)在植物生长发育过程中的表达模式进行了系统的鉴定.
NorthernBlot和对AtFRO6全长启动子驱动的GUS转基因植株的组织化学染色结果表明,AtFRO6特异地在绿色组织中表达,并且其表达依赖于光.
对AtFRO6启动子的序列分析,发现其启动子区存在多个光反应元件(light-responsiveelements,LREs).
对突变的启动子-GUS融合基因的转基因拟南芥植株进行分析表明那些光反应元件或许协同起作用,从而使AtFRO6启动子能够对光产生反应,即光为AtFRO6基因表达所必须.
korrigan1-2(kor1-2)突变体表现为所有的器官都转化为绿色的愈伤组织,因此kor1-2的绿色愈伤组织是由具有光合活性但脱分化的细胞组成的,但经过长时间的培养其绿色愈伤组织也能再生出芽类似组织.
为了进一步研究是否光是AtFRO6表达的充分条件,我们研究了AtFRO6在kor1-2突变体的表达情况,结果表明AtFRO6在kor1-2突变体的脱分化绿色愈伤组织和野生型外植体的未分化绿色愈伤组织中不表达,21而可在kor1-2再分化的芽类似组织和野生型外植体的分化愈伤组织中表达.
以前的研究表明AtFRO5,AtFRO7和AtFRO8与AtFRO6的表达模式类似.
我们也检查了这三个基因在kor1-2突变体的表达情况,结果表明,AtFRO7在kor1-2的绿色愈伤中也呈现出缩减的表达水平,然而AtFRO5和AtFRO8的表达水平没有变化.
上述结果表明光合是AtFRO6基因表达的必要但非充分条件,而光和细胞分化是AtFRO6表达所必需的.
我们推测AtFRO6的光调控的,组织或细胞分化特异的表达模式有利于拟南芥反应不同的发育线索从而获得生长发育所需要的铁.
Light-Regulated,Tissue-andCellDifferentiation-SpecificExpressionoftheArabidopsisFe(III)-ChelateReductaseGeneAtFRO6Ironisanessentialelementforalmostalllivingorganisms,activelyinvolvedinavarietyofcellularactivities.
Toacquireironfromsoil,strategyIplantssuchasArabidopsismustfirstreduceferrictoferrousironbyFe(III)-chelatereductases(FROs).
FROgenesdisplaydistinctiveexpressionpatternsinseveralplantspecies.
However,regulationofFROgenesisnotwellunderstood.
Here,wereportasystematiccharacterizationoftheAtFRO6expressionduringplantgrowthanddevelopment.
AtFRO6,encodingaputativeFe(III)-chelatereductase,isspecificallyexpressedingreen-aerialtissuesinalight-dependentmanner.
Analysisofmutantpromoter-β-glucuronidasereportergenesintransgenicArabidopsisplantsrevealedthepresenceofmultiplelightresponsiveelements(LREs)intheAtFRO6promoter.
TheseLREsmayactsynergisticallytoconferlight-responsivenesstotheAtFRO6promoter.
Namely,lightand/orphotosynthesisarenecessaryfortheAtFRO6expression.
However,itisnotknowniflightand/orphotosynthesisaresufficientfortheAtFRO6expression.
Toaddressthisquestion,weexaminedtheAtFRO6expressionpatterninthekorrigan1-2(kor1-2)mutant.
Thekor1-2mutationcausesalladultorganstobecometransformedintogreencalli.
However,shoot-likestructurescanbeoccasionallyformedfromthekor1-2greencalliuponlongerculture.
Thus,kor1-2greencallishouldrepresentagroupofcellsthatarephotosyntheticallyactivebutbecomededifferentiated.
NoAtFRO6expressionwasdetectedindedifferentiatedgreencalli图1AtFRO6基因的光依赖性表达Figure1Light-dependentexpressionofAtFRO6.
22ofkor1-2mutantorundifferentiatedcalliderivedfromwildtypeexplants.
Conversely,AtFRO6isexpressedinredifferentiatedkor1-2shoot-likestructuresanddifferentiatingcalliofwildtypeexplants.
OurpreviousstudiesshowedthatAtFRO5,AtFRO7,andAtFRO8hadanexpressionpatternsimilartothatofAtFRO6.
Torevealifexpressionofthethreegenesisalsoregulatedbycellortissuedifferentiation,weanalyzedtheirexpressionpatternsinthekor1-2mutantbyquantitativereal-timePCR.
BothAtFRO5andAtFRO8hadasimilarexpressionlevelinwild-typeandkor1-2plants.
However,similartothatofAtFRO6,expressionofAtFRO7wasremarkablyreducedinthekor1-2mutant,soexpressionofAtFRO7isalsoregulatedbyamechanismsimilartothatofAtFRO6.
Aboveresultssuggestthatwhereasphotosynthesisisnecessarybutnotsufficient,bothlightandcelldifferentiationarenecessaryforAtFRO6expression.
WeproposethatAtFRO6expressionislight-regulatedinatissue-orcelldifferentiation-specificmannertofacilitatetheacquisitionofironinresponsetodistinctivedevelopmentalcues.
图2AtFRO6的细胞分化特异的表达Figure2Celldifferentiation-specificexpressionofAtFRO6.
pFultransgenicplants.
植物比较基因组学研究(陈明生研究员)PlantComparativeGenomics(ProfessorMingshengChen)水稻Helitron类转座因子的基因组分析玉米基因组可能是谷物中变化最大的,最近的研究表明这种多样性在一定程度上是由于一种新型的DNA转座子helitron的转座造成的.
为了研究helitron类转座因子在水稻基因组中的状况,我们在水稻基因组中发现了近200个helitron插入位点,约140种helitron转座因子,远远少于果蝇和拟南芥基因组中的helitron类转座子,在这两种生物中helitron占基因组成分的2%左右.
根据水稻helitron的5'和3'边界序列的同源性,我们将其划分成五个大组.
37种helitron转座因子在水稻基因组中含有近期复制的2-4个23拷贝.
籼稻和粳稻间基因组比较分析显示:粳稻中helitron有11个亚种特异性的插入,而籼稻中有四个,其中有几个是插入在基因中的.
这些插入引起了基因组的多态性,有可能是造成亚种分化的原因之一.
有些helitron中带有功能和表达的基因或者基因片段,这些转座因子的复制就造成了他们所携带的基因在水稻基因组中的复制,可能为水稻提供了进化动力.
目前的研究表明,helitron类转座子的3'边界比5'边界更保守,这与Wessler等推断的转座机制模型有些矛盾,helitron的转座机制仍需要进一步的研究.
图1水稻基因组helitron类转座因子3'边界多序列比对及分组.
根据序列相似性将其划分成五组,分别用红线分割.
Figure1Thealignmentof3'terminiofricehelitrons.
Maizeisprobablythemostdiverseofallcropspecies.
AnewcategoryofeukatyoticDNAtransposons,Helitron,causesthemanylargedifferencesamongmaizelineages.
Wehaveidentifiedabout200locithatcarry140helitrontransposableelements,comparedtoabout2%ofthegenomesofA.
thalianaandC.
elegans.
Helitronscanbegroupedintofiveclassesbasedonthesequencesimilarityoftheir3'and5'termini.
37helitronshave2-4recentduplicatedcopiesinricegenome.
Genome-widecomparativeanalysisbetweenJaponicaandIndicashowsthat11locicarryinghelitronsareJaponica-specificand4lociareIndica-specific.
Somelineage-specificlociareingenicsequences.
Helitronsintheselocimaycausethediversitybetweentworicesubspecies.
Manyhelitrontransposableelementscontaingenefragmentsinrice.
Whentheytransposetonewsites,thegenefragmentscanbeamplified.
Thetranspositionofhelitronsmayacceleratethericegenomeevolution.
Table1.
Thelineage-specificlocuscarryinghelitronintworicesubspeciesNameChrPositionLengthGeneLocusJapHL11385841110093↓Ankyrin-likeproteinJapHL21676124428093↓esteraseJapHL31794828213091activator-liketransposableelementJapHL411412682153782FPF1protein24JapHL493428179310114HypotheticalproteinJapHL5543028970810157JapHL82101487734780proteinkinaseJapHL84106118681576JapHL9611768875815062ZF-HDproteinJapHL110112609212012036JapHL4812197149649070NBS-LRRproteinIndHL141151709056548↓powderymildewresistanceproteinIndHL301322839383784↓IntegralmembraneproIndHL6323241039617974MADSIndHL1071115795907769T1N15.
14(↓表示插入到该基因内部)植物分子细胞遗传(程祝宽研究员)PlantCytogenetics(ProfessorZhukuanCheng)水稻金黄颖基因GH2的克隆与功能分析利用图位克隆方法克隆了控制水稻金黄颖基因GH2,该基因编码肉桂酰乙醇脱氢酶(CAD).
通过Northern杂交和启动子GUS融合方法对GH2的表达模式进行分析,发现GH2基因主要在木质化部位以及子房、花药中表达,并且随木质化程度的提高表达量下降.
间苯三酚染色发现在突变体中有大量醛类物质积累,从而导致突变体颖壳呈现红棕色表型.
利用mule试剂对木质素成分进行分析,发现野生型皮层中含有大量的G木质素和少量的S木质素,维管束区域仅含G木质素,而在突变体中皮层和微管束的木质素成分均发生变化.
通过DFRC方法对突变体和野生型的木质素单体进一步分析发现,突变体颖壳和茎杆木质素单体H,G,S发生等比例的下降.
对来自水稻金黄颖-2突变体和野生型水稻不同组织GH2粗蛋白进行酶活分析,发现突变体粗酶CAD酶活性和SAD酶活性均显著下降,其中在GH2基因表达较强的部位,检测不到SAD酶活性.
通过原核表达载体pGEX6P-1在大肠杆菌表达重组GH2和突变体蛋白gh2,利用G木质素上游底物松柏醛和S木质素上游底物芥基醛为底物,测定重组蛋白GH2和gh2的酶活性和动力学参数,结果表明GH2具有很强的CAD酶活性和SAD酶活性,而gh2酶完全丧失CAD酶活性和SAD酶活性.
以上结果表明GH2具有很强的CAD酶活性和SAD酶活性,是一个多功能酶.
25图1水稻金黄颖突变体及野生型表型分析.
(A)穗子,(B)茎节,(C)籽粒;左为野生型,右为突变体.
Figure1Phenotypeofwildtypeandgh2mutant.
(A)Thepaniclesofwildtype(left)andgh2mutant(right)attheheadingstage.
(B)Theinternodesofthewildtypeandgh2mutantattheheadingstage.
(C)Theseedofwildtypeandgh2atmaturation.
Thewild-typeseedsarelightyellow(left)whilethegh2seedsaregolden-yellow(right).
GOLDHULLANDINTERNODE2(GH2)EncodesaPrimarilyMultifunctionalCinnamyl-AlcoholDehydrogenase(CAD)inOryzasativaLignincontentandcompositionaretwoimportantagronomictraitsfortheutilizationofagriculturalresidues.
Ricegoldhullandinternodephenotypeisaclassicalmorphologicalmarker-traitthathaslongbeenappliedtobreedingandgeneticsstudy.
Inthepresentstudy,wehaveclonedGOLDHULLANDINTERNODE2(GH2)geneinriceusingamap-basedcloningapproach.
Theresultshowsthatgh2mutantisalignin-deficientmutant,andGH2encodesacinnamyl-alcoholdehydrogenase(CAD).
Consistentwiththisfinding,extractsfromroots,internodes,hullsandpaniclesofthegh2plantsexhibiteddrasticallyreducedCADactivityandundetectablesinapylalcoholdehydrogenase(SAD)activity.
WhenexpressedinEscherichiacoli(E.
coli),GH2wasfoundtoexhibitstrongcatalyticabilitytowardsconiferaldehydeandlowcatalyticabilitytowardssinapaldehyde,whichisinaccordancewithahighproportionofguaiacylmonomersandlowproportionofsyringylmonomersinthewild-typerice.
Furtherphenotypicanalysisofthegh2mutantplantsrevealedthatthep–hydroxyphenyl,guaiacylandsinapylmonomerswerereducedinalmostthesameratiocomparedtothewildtype.
OurresultssuggestGH2actsasaprimarilymultifunctionalCADtosynthesizeconiferylandsinapylalcoholprecursorsinriceligninbiosynthesis.
26图2内源CAD酶活性及GH2基因的表达分析.
(A)抽穗期突变体与野生型间,不同组织CAD及SAD酶的活性分析;(B)抽穗期突变体与野生型间,不同组织GH2基因的表达分析.
Figure2NativeCADactivitiesandGH2expressionpattern.
(A)CADactivityandSADactivityofthetotalproteinfromdifferenttissuesofthewild-typeandgh2plantsattheheadingstage.
(B)NorthernblotanalysisGH2expressionindifferenttissuesofthewildtypeattheheadingstage.
高等植物表观遗传学研究(曹晓风研究员)EpigeneticRegulationinhigherplants(ProfessorXiaofengCao)组蛋白甲基转移酶SDG714参与水稻Tos17的DNA甲基化和转座组蛋白甲基化是表观调控的重要组成部分,对植物体的生长发育和基因表达调控有着至关重要的作用.
本研究从水稻中克隆了编码组蛋白H3K9甲基转移酶基因SDG714,其N端具有核定位信号,C端具有甲基转移酶活性和位点催化特异性.
采用RNAi手段产生的SDG714功能缺失性突变体,表型为颖壳、叶片、茎上大表皮毛缺失.
同时,copia类逆转座子Tos17位点的组蛋白甲基化、包括CNG和CpG位点的DNA甲基化也降低,SDG714功能缺失性突变体后代中Tos17转座子的表达水平明显的提高,且发生转座.
该研究首次将组蛋白甲基化与逆转座子转座现象联系在一起,不仅为肿瘤研究提供一定的理论基础,同时,由于SDG714功能缺失性突变体后代不经过组织培养Tos17可以发生一定频率的转座,为快速产生水稻突变体提供了一条新途径.
27SDG714,ahistoneH3K9methyltransferaseisinvolvedinTos17DNAmethylationandtranspositioninriceAlthoughtheroleofH3K9methylationinriceisunclear,inArabidopsisthelossofhistoneH3K9methylationbymutationofKryptonite,SUVH4reducesgenome-wideDNAmethylationandincreasestranscriptionoftransposableelements.
HerewereportthatriceSDG714(SETDomainGroupProteinNo.
714encodesahistoneH3K9specificmethyltransferase.
TheCterminusofSDG714confersenzymaticactivityandsubstratespecificity,whiletheNterminuslocalizesitinthenucleus.
Loss-of-functionmutantsofSDG714(SDG714IRtransformants)generatedbyRNAinterferencedisplayamostlyglabrousphenotypeduetothelackofmacrotrichomesinglumes,leavesandculmswhencomparedwithcontrolplants.
ThesemutantsalsoshowdecreasedlevelsofCpGandCNGcytosinemethylationaswellasH3K9methylationattheTos17locus,acopia-likeretrotransposonwidelyusedforthegenerationofricemutants.
Mostinterestingly,loss-of-functionofSDG714canenhancetranscriptionandcausetranspositionofTos17.
Takentogether,theseresultssuggestthathistoneH3K9methylationmediatedbySDG714isinvolvedinDNAmethylation,transpositionoftransposableelementsandgenomestabilityinOryzasativaL.
图1SDG714组蛋白甲基化转移酶活怀分析.
A.
SDG714组蛋白活性分析,表达的GST-SDG714和GST蛋白分别与寡聚核小体或核心组蛋白反应.
B.
SDG714位点特异性分析.
以H3N端1-57氨基酸与GST融合为底物,并将第4、第9和第27位的赖氨酸分别突变为精氨酸,命名为GST-H3N1-57R4,GST-H3N1-57R9和GST-H3N1-57R27.
Figure1MethyltransferaseactivityandsitespecificityofSDG714invitro.
A.
MethyltransferaseactivityofSDG714.
GSTandGST-SDG714fusionproteinsweretestedfortheirabilitytomethylateoligo-nucleosomeorcorehistone.
B.
SitespecificityofSDG714,MethyltransferaseassayswereperformedusingsubstratesasGST-NH3containsN-terminal1-57aaofhistoneH3fusedwithGSTandpointmutationsathistoneH3K4,H3K9orH3K27toArginine(R),namedGST-H3N1-57R4,GST-H3N1-57R9andGST-H3N1-57R27respectively.
28茉莉酸信号转导途径的化学遗传学解析(李传友研究员)Bestatin,anInhibitorofAminopeptidases,ProvidesaChemicalGeneticsApproachtoDissectJasmonateSignalinginArabidopsis(ProfessorChuanyouLi)Bestatin是一种氨肽酶抑制剂,我们在模式植物番茄和拟南芥中的研究表明,Bestatin能够特异性地激活茉莉酸诱导的抗性基因表达(图1);其作用依赖于茉莉酸信号途径的一个关键蛋白COI1的功能,但不依赖于茉莉酸的合成;在全基因组范围内,Bestatin和茉莉酸诱导类似的基因表达谱;在拟南芥中外源施加Bestatin诱导与茉莉酸类似的表型特征(图1).
上述独特的作用模式暗示Bestatin通过在某一步骤特异性地激活茉莉酸信号途径而诱导抗性基因的表达,因而为茉莉酸相关研究提供了一个有用的工具.
在此基础上,我们以Bestatin为工具通过化学遗传学的方法鉴定茉莉酸信号传导途径的新元件.
通过大规模的遗传筛选我们获得了一系列对Bestatin的反应发生变化的拟南芥突变体,进而对这些突变体对茉莉酸的反应进行了分析.
获得的突变体可以分为以下三种类型:1)对Bestatin和茉莉酸都表现不敏感;2)对Bestatin不敏感而对茉莉酸超敏感;3)对Bestatin不敏感而对茉莉酸反应正常.
进一步研究表明这些突变体中茉莉酸途径标记基因的表达发生了明显的变化,并且有些突变体在生长发育中也表现许多明显的表型变化,比如育性降低、顶端生长优势丧失、株型矮小、叶片形态和颜色异常等(图2),暗示了相应野生型基因在茉莉酸信号转导及生长发育中起重要作用.
图2Tos17位点的southern甲基化分析.
DNA甲基化在SDG714IRS中明显降低.
Figure2DecreasedDNAmethylationatTos17slociinSDG714IRtransformants,SouthernblotanalysisofDNAmethylationinSDG714IRtransformants.
图3Tos17在SDG714突变体中发生转座.
T0orT1基因组DNA经XbalI酶切,分别以Tos17(上图)和Tublin为探针(下图)进行杂交.
箭头表示新转座的Tos17.
Figure3transpositionofTos17inSDG714IRtransformants.
DNAfromT0orT1generationsweredigestedwithmethylationinsensitiveenzymeXbaIandprobedwithTos17(top)orTubulin(bottom)ascuttingcontrol.
ThearrowheadsindicatethepositionsofnewlytransposedTos17.
29图1Bestatin在诱导抗性基因表达和抑制根系生长方面具有和JA类似的功能.
A,Bestatin和JA的化学结构式.
B,对2周大小的番茄幼苗,Bestatin能够特异性地激活茉莉酸诱导的抗性基因PI-II的表达.
C,对1周大小的拟南芥幼苗,外施不同浓度的Bestatin和JA能够抑制根系的生长.
两者表现类似的模式,随着浓度的增加抑制作用增强.
Figure1TheeffectsofBestatinandJAonrootgrowthofArabidopsisseedlingsandactivationofJA-induciblegenesbyBestatinintomato.
A,ThechemicalstructuresofBestatinandJA.
B,InductionofPI-IImRNAbyBestatinandJAintomato.
C,7-d-oldwild-typeArabidopsis(Col-0)seedlingsgrownonindicatedconcentrationsofBestatinandJA.
Bestatin,apotentinhibitorofsomeaminopeptidases,wasshownpreviouslytobeapowerfulinducerofwoundresponsegenesintomato.
Here,wepresentseverallinesofevidenceshowingthatbestatinspecificallyactivatesjasmonicacid(JA)signalinginplants.
First,bestatinspecificallyactivatestheexpressionofJA-induciblegenesintomatoandArabidopsis(Figure1).
Second,theinductionofJAresponsivegenesbybestatinrequirestheCOI1-dependentJAsignalingpathway,butdoesnotdependstrictlyonJAbiosynthesis.
Third,microarrayanalysisusingArabidopsiswholegenomechipdemonstratesthatthegeneexpressionprofileofbestatin-treatedplantsissimilartothatofJA-treatedplants.
Fourth,bestatinpromotesaseriesofJA-relateddevelopmentalphenotypes(Figure1).
Takentogether,theuniqueactionmodeofbestatininregulatingJA-signaledprocessesleadsustothehypothesisthatbestatinexertsitseffectsthroughthemodulationofsomekeyregulatorsinJAsignaling.
WehaveemployedbestatinasanexperimentaltooltodissectJAsignalingthroughachemicalgeneticscreening,whichyieldedacollectionofArabidopsisbestatin-resistant(ber)mutantsthatareinsensitivetotheinhibitoryeffectsofbestatinonrootelongation.
FurthercharacterizationeffortsdemonstratethatsomebermutantsaredefectiveinvariousJA-inducedresponses,whichallowedustoclassifythebermutantsintothreephenotypicgroups:JA-insensitivebermutants,JA-hypersensitivebermutants,andmutantsinsensitivetobestatinbutshowingnormalresponsetoJA.
GeneticandphenotypicanalysesofthebermutantswithalteredJAresponsesindicatethatwehaveidentifiedseveralnovellociinvolvedinJAsignaling(Figure2).
30图2茉莉酸超敏感的ber突变体的发育表型.
A和B,野生型(Col-0)和突变体ber157的表型比较.
生长在MS培养基上的2周大小的幼苗,和野生型相比较,突变体ber157的幼叶表现白化现象.
C和D,野生型(Col-0)和突变体ber426的种子表皮颜色比较.
突变体ber426种子的表皮颜色比野生型的浅.
E,5周大小的突变体ber544与野生型的株型比较.
突变体ber544的整体株型比野生型要小.
Figure2DevelopmentalphenotypesofJA-hypersensitivebermutants.
AandB,Phenotypiccomparisonbetweenwildtype(Col-0)andber157.
Shownis2-week-oldwildtype(A)andber157(B)onMSmedium.
Theyoungleavesofber157arepale.
CandD,Comparisonofseedcoatcolorbetweenwildtypeandtheber426mutant.
ber426(C)displayslightercolorinseedcoatcomparedtowildtype(D).
E,Five-week-oldwildtype(left)andber544mutant(right).
植物胁迫信号传导的分子机制(谢旗研究员)Molecularmechanismofplantbioticandabioticstresssignaling(ProfessorQiXie)拟南菜AtCESA2基因通过影响微管定位调控细胞伸展植物细胞要形成有功能的细胞壁,进行正确的细胞伸展,完整的纤维素合成是必不可少的.
AtCESA2是拟南芥中参与细胞壁形成的纤维素合成酶A基因家族中的一个成员.
对该基因的转基因植物的分析表明,AtCESA2在除根毛之外的所有组织中均表达.
在atcesa2突变体中,AtCESA2基因没有表达.
突变体植株下胚轴矮小,成熟植物的结实率大大降低.
这些表型是因为突变体中纤维素合成降低而导致细胞大小的变化.
atcesa2突变体中微管的方向也有变化,这在下胚轴和叶柄中观察得尤为明显.
在atcesa2突变体中互补表达AtCESA2可以恢复野生型的表型.
综上所述,我们推断纤维素合成的阻断会使微管方向发生变化,进而导致植物生长异常.
我们还发现AtCESA2蛋白可以通过它的类锌指结构域形成同源二聚体,这可能与纤维素合成酶A基因家族成员在质膜上形成的莲座形聚合有关.
ADEBC31图1利用组织化学法通过AtCESA2-启动子-GUS测定AtCESA2基因的组织表达特异性.
Figure1HistochemicalanalysisofGUSexpressionintransgenicArabidopsisplantscarryingtheAtCESA2promoter::GUSfusionconstructs.
(A)AseedlingshowingGUSexpressioninthecotyledonandvascularbundlesandaswellasroots.
(B)GUSexpressioninroots.
(C)DetailsofGUSexpressioninroottipregion.
(D)NoclearGUSexpressionwasdetectedinroothairs.
(E)AflowershowingGUSexpressioninthestamenandstigma.
(F)LeafofmatureplantshowingGUSexpressioninsamepartofvascularbundles.
(G)AsiliqueshowingGUSexpressionatabscissionzone.
Completecellulosesynthesisisrequiredtoformfunctionalcellwallsandtofacilitatepropercellexpansionduringplantgrowth.
AtCESA2isamemberofthecellulosesynthaseAfamilyinArabidopsisthalianathatparticipatesincellwallformation.
Byanalysisoftransgenicseedlings,wedemonstratedthatAtCESA2wasexpressedinallorgansexceptroothairs.
Theatcesa2mutantwasdevoidofAtCESA2expression,leadingtothestuntedgrowthofhypocotylsinseedlingsandgreatlyreducedseedproductioninmatureplants.
Theseobservationswereattributedtoalterationsincellsizeasaresultofreducedcellulosesynthesisinthemutant.
Theorientationofmicrotubuleswasalsoalteredinatcesa2mutant,whichwasclearlyobservedinhypocotylsandpetioles.
ComplementaryexpressionofAtCESA2inatcesa2couldrescuethemutantphenotypes.
Together,weconcludethatthedisruptionofcellulosesynthesisresultinginalteredorientationofmicrotubulesandeventuallyleadingtoabnormalplantgrowth.
Wealsodemonstratedthatthezincfinger-likedomainofAtCESA2couldhomodimerize,possiblycontributingtorosetteassembliesofcellulosesynthaseAwithinplasmamembranes.
32图2共聚焦显微镜检测下胚轴和叶柄外层细胞外层微管排列.
Figure2Visualizationofcorticalmicrotubulesofepidermalcellsinhypocotyls(AtoD)andpetioles(EtoH)byconfocalmicroscopy.
Hypocotyls(AandC)andpetioles(EandG)withMap4-GFPexpression.
(A)and(E)arewildtype(C)and(G)areatcesa2mutants.
Viewofmicrotubuleorientationinepidermalcellsofhypocotyls(BandD)andpetioles(FandH).
(B)and(F)arewildtype;(D)and(H)areatcesa2mutants.
植物遗传工程研究(朱祯研究员)GeneticEngineeringinHigherPlants(ProfessorZhenZhu)1.
超级杂交稻基因芯片表达谱文库的构建及杂交稻中C4途径分析本研究组利用水稻全基因组寡核苷酸芯片,对两优培九(LYP9)、两优2163(LY2163)和两优2186(LY2186)三个超级杂交稻组合关键时期的样本进行了比较转录组分析.
杂种F1中,表达水平接近双亲均值的基因(加性表达基因,AG)是主要的(98%以上).
非加性表达基因(NAG)占总体基因的比率较低,且不同杂交组合间共同的NAG相对较少.
各杂交组合中杂种F1与亲本间的差异表达基因(DGHP)占总体考察基因的比例较小(0.
37~1.
77%),且存在着各类基因差异表达模式,其中显性差异表达类型是主要的(80%以上).
三个杂交组合共有的DGHP较少,占各组合DGHP的2.
3~10.
0%.
功能分类结果表明,NAG和DGHP涉及众多功能类别,但仅在少数功能类如能量代谢、碳水化合物代谢和转运上显著富集,同时,NAG和DGHP的功能分类在三个杂交组合间均存在相似性.
80%以上的DGHP能够定位到QTL区间内,各组合的DGHP能够定位到类似性状的QTL上,尤其值得注意的是,在小区间产量相关QTL上亦发现了它们的共同分布.
同时,个别DGHP的功能一定程度上能够解释其所在QTL的性状.
基ABEFCDGH33因等位性分析也发现,部分DGHP确实存在着序列上的多态性.
这些都暗示,DGHP中有可能存在有关性状QTL的候选基因.
本研究从基因表达的层次呼应了杂种优势的显性、超显性和上位性假说.
不同的杂交组合共有的DGHP数目较少,暗示不同杂交组合中,控制优势性状的基因群可能不同,但它们在表达模式和功能分类上具有相似性,暗示从基因表达和功效实现的角度来说,不同杂交组合间可能具有类似的优势调控机制.
本研究所得结果将为进一步研究水稻杂种优势提供有价值的参考数据,为研究基因表达调控特别是等位基因的表达调控提供较好的数据基础.
通过分析前期所构建的超级杂交稻组合两优2186叶片的SAGE表达谱文库发现,在杂交水稻杂种叶片中与C4循环相关的基因表达大部分为上调.
为进一步验证杂交稻中是否存在C4途径,我们对杂交稻杂种与亲本光合作用相关酶在基因表达水平、酶活性水平,以及表观光合特性进行了分析.
利用real-timePCR对C4循环相关的7个基因基因表达水平进行了验证,结果发现两优2186组合灌浆期叶片7个C4循环相关基因中有6个上调表达.
对水稻灌浆期剑叶中与C4循环和卡尔文循环相关的酶的活性进行了测定,并通过主成分分析方法(PCA)对C4相关酶在光合酶反应体系中的作用进行了分析,结果发现杂交稻C4相关酶是造成杂种与亲本产生差异的重要原因.
我们对三个水稻杂交组合净光合速率、光响应曲线、CO2响应曲线等对三个水稻杂交组合的光合特性进行了比较,结果证明杂种的光合特性比其亲本明显更具有C4途径的特征.
2.
高效抗虫转基因水稻采取外源蛋白内质网细胞定位策略修饰cpti基因,在野生cpti基因的5'-末端和3'-末端分别融合了来源于大豆胰蛋白酶抑制剂(SKTI)的信号肽序列和内质网定位信号KDEL,获得了修饰的基因sck(已获国家发明专利).
转sck基因烟草和水稻的实验证明,外源蛋白内质网细胞定位策略提高了cpti基因表达产物在转基因植株中的稳定性及其积累水平,抗虫性也有明显的改善.
转sck基因水稻表现了良好的田间抗虫特性,现已完成生产性试验.
利用Bt/sck双价转化载体,用农杆菌介导的方式转化优良籼稻恢复系明恢86等,获得了大量转基因株系.
抗虫性测定的结果表明,转Bt/sck双价基因水稻对害虫的致死率可达到100%,在田间对二化螟、稻纵卷叶螟等多种鳞翅目害虫的抗虫效果达到甚至超过施用杀虫剂,在种植期间不需要施用农药.
转Bt/sck双价基因抗虫水稻已经完成生产性试验和国家水稻区域试验.
建立了无选择标记基因的安全转基因植物的方法-双T-DNA载体体系(已获国家发明专利),同时利用豌豆核基质结合区(MAR)序列提高外源基因在转化细胞中的稳定性和表达水平,获得了无选择标记的转单价抗虫sck基因抗虫基因水稻和转Bt/sck双价基因的抗虫基因水稻,对二化螟、大螟、稻纵卷叶螟等多种鳞翅目害虫有明显的抗性.
无标记转sck基因抗虫水稻已经完成生产性试验,无选择标记转Bt/sck双价基因抗虫水稻已经完成环境释放.
34在各种抗虫策略的基础上集成多项技术,将外源抗虫蛋白内质网定位、多抗虫机制、MAR序列和去选择标记基因体系相结合,研制高抗广谱和无选择标记基因的新型抗虫转基因水稻.
目前已经获得3项专利授权,1项专利申请处于公开阶段,并有3项品种权保护申请处于公开阶段.
ComparativeTranscriptomeAnalysisandC4CycleinSuperHybridRiceWesurveyedthetranscriptomeofthreehybridricecombinationsincludingLiangyoupei-9(PA64s/93-11),Liangyou-2163(SE21s/Minghui63)andLiangyou-2186(SE21s/MH86),usingflagleafoffloweringandfillingstage.
InhybridF1,inhybridF1,most(98%)ofthetotalgenesetdisplayedadditiveexpressionpattern(atamid-parentalexpressionlevel).
Andthosediffersignificantlyfrommid-parentallevel(NAG)tookaverysmallpart,andfewNAGwassharedbythreehybridF1.
DifferentiallyexpressedgenesbetweenhybridF1andparents(DGHP)tooksmallpartofthewholegeneset(0.
37-1.
77%),wherein,allpossibleexpressionmodelexisted,suchashigherthanbothparents,betweentwoparents,lowerthanbothparents,closetooneparent,etc.
,butthosehaveexpressionlevelclosetooneparent(dominanceexpressionpattern)tookthemostpart(largerthan80%).
ThethreehybridcombinationsalsosharedfewDGHP,whichtookonly2.
3-10.
0%ofDGHPineachhybridcombination.
ResultoffunctionalclassificationshowedthatNAGandDGHPinvolvedinmanyfunctionalcategories,butonlyenrichedinafewcategories,suchenergymetabolism,carbohydratemetabolismandtransport.
AlthoughdifferenthybridcombinationsharedfewNAGandDGHP,theydistributedinalikefunctionalcategory.
WhatismoreinterestingisthatDGHPindifferenthybridcanbelocatedinQTLofaliketraits,eveninyield-relatedQTLofsmallinterval,DGHPofdifferenthybridcanlocated.
FurthersequenceexaminationalsoshowedsequencepolymorphisminsomeQTL-locatedDGHP,whichsuggestedtheymaybecandidategenesforcorrespondingQTLtrait.
Attranscriptomiclevel,ourresultswereconsistentwithseveralhypothesesonheterosissuchasdominancehypothesis,Overdominancehypothesis,andepitasis.
FewDGHPsharedbydifferenthybridcombinationssuggestedthatdifferentgenegroupsmayregulatehybridvigorinhybridF1ofdifferentcross,buttheiralikeexpressionpatternandfunctionalclassificationsuggestedthat,fromtheexpressionandfunctioningaspect,alikemechanismmayunderlyingheterosisindifferenthybridcombination.
Theresultprovidesinvaluablereferencedataforfurtherstudyingmechanismofheterosisinrice,andmayalsocontributetoallelicregulationstudyinginhybrid.
RicehasuntilnowbeenregardedasaC3plant.
However,wefoundmostC4cyclerelatedgenesareup-regulatedinhybridricethanitsparentsintheSAGE(SerialAnalysisofGeneExpression)libraryfortheleavesofthesuperhybridricecombinationLiangyou2186.
InordertoverifytherelationshipbetweenheterosisandC4cycleinhybridrice,real-timePCR,enzymeactivitypatternanalysiswasusedtofurthersubstantiatethefindingsfromthe35transcriptomicsanalysis.
Thephotosynthesisrelatedparameterswerealsomeasuredinthethreehybridricecombinations.
Real-timePCRforthegenesinvolvedinC4cyclegeneratedsimilarevidenceasobtainedfromtheSAGElibrary.
TheexperimentonC4andCalvinenzymeactivitiesconfirmstheSAGEandreal-timePCRdata.
Theprincipalcomponentanalysis(PCA)oftheenzymeactivitydatamakesitmoreclearthatC4cyclerelatedenzymesmadegreatworksinhybridrice.
TheseresultindictedthattheheterosisofhybridriceisrelatedwithC4cycle.
ThispointwassupportedbymeasuringthesaturatedCO2assimilationrate(netphotosyntheticratePn),lightresponsecurve,apparentquantumyield(AQY)andCO2compensationpointinthreedifferenthybridricelines.
Developmentofhighlyinsect-resistanttransgenicriceRiceisoneoftheworld'smostimportantfoodcrops,butissusceptibletobeattackedbywiderangeofherbivorousinsects.
Sincetherearenoknowngermplasmresourceswithnaturalsufficientlevelofresistancetolepidopteranpestsinricecultivarsandrelatedspecies,transgenicbreedingtechnologyhasbeenconsideredtobeanewenvironmentallysustainableapproachtocontrolofriceinsectpests.
Weinitiatedthedevelopmentofinsect-resistanttransgenicricesince1996andhavesuccessfullydevelopedseveraltransgenicricelinesandhybridcombinationswithhighlyresistancetolepidopteraninsects.
WehavegottentheproductivetrailpermissionofonetransgenicMH86lineanditscombinationinDecember2002andcarriedouttheproductivetrailin2003.
Inthisstudy,toenhancetheinsect-resistantefficiencyandimprovethebiosafetyofthetransgenicrice,wecarriedouttheresearchesincluding4aspects:(1)increasingproteinaccumulationlevelbysubcellulartargetingofCpTItoendoplasmicreticulum,(2)enhancinginsect-resistanceandbroadeningresistancerangeagainstdifferentpestsbyutilizinggenes(sck+bt)withdifferentinsect-resistantmechanism,(3)achievingefficientandstableexpressionofinsect-resistantgenesbyusingMARsequence,and(4)removingtheselectablemarkergenefromthetransgenicriceplantsbyusingadoubleT-DNAvectorsystem.
Theintegrationoftheseapproachesenhancedtheinsect-resistantlevelofthetransgenicricesignificantly.
Inadditiontothebreedingofeliteinsect-resistanthybridrice,theenvironmentandfoodsafetyassessmentswerealsocarriedoutsince2000.
Uptonow,allthemeasuredvariablesweresimilarforanimalsfedwithGMriceandtheparentalline,indicatingthatthetransgenicricearethesubstantialequivalentoftheirconventionalparentalline.
36植物基因表达调控(储成才研究员)RegulationofGeneExpressioninPlants(ProfessorChengcaiChu)1.
编码ABA类胡萝卜素前体相关基因的突变导致水稻穗发芽和光氧化表型穗发芽(PHS)潮湿环境下影响作物的产量和品质的禾谷类植物的重要农艺性状,它不仅决定与遗传因素也受环境影响.
大量与穗发芽相关的突变体已经从不同品种中分离出来.
然而除玉米以外,很少有其他禾谷类作物穗发芽突变体的报道.
为了揭示有关穗发芽的分子机制,我们对我们所建立的规模化突变体库进行了高通量筛选,从16000个突变体中筛选到12个穗发芽突变体(phs突变体).
并根据其表型,将其分为三类.
其中第一类突变体表现出明显的穗发芽和光氧化特点,我们对其中第一类突变体进行了详细的研究.
遗传和分子分析表明,这些突变体是由于编码类胡萝卜素合成途径相关基因的突变所引起,其中包括如八氢番茄红素脱氢酶(phytoenedesaturase,OsPDS),ζ-胡萝卜素脱氢酶(ζ-carotenedesaturase,OsZDS),类胡萝卜素异构酶(carotenoidisomerase,OsCRTISO)和番茄红素-β-环化酶(lycopeneβ-cyclase,β-OsLCY),这些基因是合成ABA必不可少的胡萝卜素前体.
我们的研究结果表明相关类胡萝卜素合成受阻是导致光氧化和ABA缺失表型的主要原因,而ABA缺失是导致水稻穗发芽的主要因子.
2.
ZEBRA2的突变导致活性氧的积累、叶绿体发育异常并最终导致光合作用的降低在植物中,类胡萝卜素在诸如光能吸收及保护光系统免受活性氧的损伤等各种生物学过程中起着重要作用,斑马叶(zebra)突变体是在单子叶禾本科植物中广泛存在的一类突变体,其主要表现为叶片绿白相间的表型.
在水稻中,已经发现有大约13个zebra突变体(zebra1到zebra13),但至今为止,还没有一例基因被克隆鉴定.
我们发现了一个水稻zebra2突变体表现为类胡萝卜素合成缺失表型,特别是在光下,叶片中叶黄素含量大为降低,而在黑暗组织中积累trans-番茄红素前体原番茄红素(prolycopene).
我们通过图位克隆方法克隆了ZEBRA2基因,ZEBRA2基因编码一个类胡萝卜素异构酶,它是催化由cis-向trans-类胡萝卜素构想转换的关键酶.
表达分析表明,ZEBRA2主要在成熟叶片中表达.
ZEBRA2的突变导致叶绿体发育异常,叶片叶绿素含量降低,最终导致植物光合作用的下降.
此外,zebra2突变体叶片中ROS的积累和Fv/Fm及NPQ的下降暗示突变体中光保护系统的缺失.
这些结果都表明zebra的表型由ROS积累导致的光氧化所致.
1.
MutationsofGenesinSynthesisoftheCarotenoidPrecursorsofABALeadtoPreharvestSproutingandPhoto-oxidationinRicePreharvestsprouting(PHS)orvivipary,animportantagronomictraitdeterminingtheyieldandgrainqualityofcerealcropsunderhumidclimates,iscontrolledbybothgeneticandenvironmentalfactors.
Aconsiderablenumberofmutationsthatcausepreharvest37sproutinghavebeenidentifiedinseveralspecies.
Exceptmaize,however,relativelyfewviviparousmutantsincerealshavebeenreported.
TofurtheruncoverthemolecularmechanismofPHS,wecarriedoutanextensivegeneticscreeningandidentified12pre-harvestspoutingmutants(phsmutants).
Basedontheirphenotypes,thesephsmutantswereclassifiedintothreegroups.
Herewehavecharacterizedindetailonegroupofthesemutantsthatwerepresumedtobeinvolvedinbiosynthesisofcarotenoidprecursorsofabscisicacid(ABA).
ThisgroupofmutantsshoweddistinctivePHSandphoto-oxidationphenotype.
Geneticandmolecularanalysisrevealedthatthesemutationsaffectedgenesencodingmajorenzymesofthecarotenoidbiosynthesispathway,includingphytoenedesaturase(OsPDS),ζ-carotenedesaturase(OsZDS),carotenoidisomerase(OsCRTISO)andlycopeneβ-cyclase(β-OsLCY),whichareessentialforbiosynthesisofcarotenoidprecursorsofABA.
Ourresultssuggestthatthereducedorimpairedcarotenoidbiosynthesiscausesphoto-oxidationandABA-deficiencyphenotypes,ofwhichthelatterisamajorfactorcontrollingthepreharvestsproutingtraitinrice.
2.
MutationsinZEBRA2,encodingaputativecarotenoidisomerase,causetheaccumulationofreactiveoxygenspecies,aberrantchloroplastdevelopmentanddecreasedphotosynthesisinriceInplants,carotenoidsplayimportantrolesinvariousbiologicalprocesses,suchaslightharvestingandprotectionofphotosystemfromreactiveoxygenspecies(ROS)damages.
zebramutantshavealternatinggreenandchlorosis(ornecrosis)crossbandsonleafbladesandarewidelydistributedinimportantmonocotyledonouscrops.
Inrice(OryzasativaL.
),thirteenzebramutants(zebra1throughzebra13)havebeenidentified,butnoneofthemhasbeenmolecularlycharacterized.
Inthisstudy,aricezebra2mutantwasidentifiedtobedeficientincarotenoidbiosynthesis,exhibitingadecreasedluteinlevelinlight-grownleavesandaccumulationofanall-trans-lycopeneprecursor,prolycopene,indark-growntissues.
Usingamap-basedcloningapproach,weclonedtheZEBRA2gene,whichencodesaputativecarotenoidisomerase,akeyenzymecatalyzingtheconversionofcarotenoidsfromcistotransconfiguration.
ExpressionanalysisrevealedthatZEBRA2ispreferentiallyexpressedinmatureleaves.
Thezebra2mutationresultedindefectivechloroplast,reducedchlorophyllcontentandfinallyadecreasedphotosyntheticrate.
Moreover,ROSaccumulationanddecreaseofFv/FmandNPQinleavesofzebra2mutantimpliedtheinefficientphotoprotectionsystem.
Alltheseresultssuggestedthezebraphenotypemayresultfromphoto-oxidativedamagesmediatedbyROS.
38生物信息学和系统生物学(王秀杰研究员)BioinformaticsandSystemsBiology(ProfessorXiujieWang)拟南芥中反式编码的反义RNA的预测内源反义RNA(naturalantisensetranscripts,NATs)是一种与其它转录物(正义RNA)存在序列互补关系的RNA分子,它们有些不编码蛋白质.
内源反义RNA可以在转录或转录后水平上调节与其互补的正义RNA的表达.
已证实内源反义RNA广泛存在于真核生物中.
然而,现有的报道主要集中于顺式编码的内源反义RNA上,对反式编码的内源反义RNA的研究较少.
我们在模式植物拟南芥中进行了全基因组范围反式编码的反义RNA的预测工作,得到1320对可能的反式编码的反义RNA对.
RNA相互作用的预测结果表明大多数反式编码的反义RNA可以和与其互补的正义RNA形成长的双链结构.
利用公共的拟南芥组织特异性表达数据库,我们发现,超过85%的有表达数据支持的反式编码反义RNA能够和相应的正义RNA在同一组织中共同表达.
其中,67%的反式编码反义RNA和与其配对的正义RNA在同一细胞中表达,并且表达水平相近.
大约60%的拟南芥反式编码的反义RNA对中至少有一个转录本在杨树或水稻中的同源基因产物也可以和其它RNA形成反式配对关系.
另外,我们发现430条RNA既可以形成顺式编码的反义RNA对,又可以形成反式编码的反义RNA对,表明反义RNA可能以多种形式发挥功能,参与复杂的调控网络.
我们还研究了反式编码的反义RNA在引起转录后基因沉默和可变剪接方面的作用.
图1由编码UDP糖基转移酶蛋白家族的RNA组成的反义RNA作用网络.
Figure1Networksofcis-andtrans-NATpairsformedbytranscriptsencodingUDP-glucosyltransferasefamilyproteinsinArabidopsisthaliana.
39Predictionoftrans-antisensetranscriptsinArabidopsisthalianaBackgroundNaturalantisensetranscripts(NATs)arecodingornon-codingRNAswithsequencecomplementaritytoothertranscripts(sensetranscripts).
TheseRNAscouldpotentiallyregulatetheexpressionoftheirsensepartner(s)ateitherthetranscriptionalorpost-transcriptionallevel.
ExperimentalandcomputationalmethodshavedemonstratedthewidespreadoccurrenceofNATsineukaryotes.
However,mostpreviousstudiesonlyfocusedoncis-NATswithlittleattentionbeingpaidtoNATsthatoriginateintrans.
ResultsWehaveperformedgenome-widescreenoftrans-NATsinArabidopsisthalianaandidentified1,320putativetrans-NATpairs.
RNAannealingprogrampredictedthatmosttrans-NATscouldformextendeddouble-strandedRNAduplexeswiththeirsensepartners.
Amongtrans-NATswithavailableexpressiondata,morethan85%werefoundinthesametissueastheirsensepartners;ofthese,67%werefoundinthesamecellastheirsensepartnersatcomparableexpressionlevels.
Forabout60%ofArabidopsistrans-NATs,orthologsofatleastonetranscriptofthepairalsohadtrans-NATpartnersineitherPopulustrichocarpaorOryzaSativa.
Theobservationthat430transcriptshadbothputativecis-andtrans-NATsimplicatesmultipleregulationsbyantisensetranscripts.
Thepotentialrolesoftrans-NATsininducingpost-transcriptionalgenesilencingandinregulatingalternativesplicingwerealsoexamined.
ConclusionsTheArabidopsistranscriptomecontainsafairlylargenumberoftrans-NATs,whosepossiblefunctionsincludesilencingofthecorrespondingsensetranscriptsoralteringtheirsplicingpatterns.
Theinterlacedrelationshipsobservedinsomecis-andtrans-NATpairssuggestthatantisensetranscriptscouldbeinvolvedincomplexregulatorynetworksineukaryotes.
图2反义RNA对(At4g19270::At1g56530)的配对情况.
图中显示的是RNA相互作用程序预测的RNA配对情况.
Blast程序找到的RNA配对区域标示为红色.
Figure2Annealedstructureofatrans-NATpair(At4g19270::At1g56530).
Theannealedstructureoftwotranscriptswaspredictedbythehybridprogram.
TranscriptAt4g19270isshownastheupperstrandfrom5to3,whilsttranscriptAt1g56530isshownasthelowerstrandfrom3to5.
Thepairedregionobtainedbytheblastsearchresultisshowninred.
40二.
队伍建设和人才培养实验室现有固定人员55人,课题组长(博士生导师)17名,其中包括中科院院士2名,国家杰出青年基金获得者8名,中科院"百人计划"入选者11名,国家自然科学基金委"优秀创新群体"2个,中国科学院"创新团队国际合作伙伴计划"入选者5名.
在人才队伍建设方面,王秀杰博士的加盟将加强实验室在生物信息学相关领域的研究.
本年度吸引的优秀人才介绍:王秀杰1977年7月生,中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员,博士生导师.
1998年获南开大学生物学方向学士学位,2000年获香港科技大学生物化学方向硕士学位,2004年6月获洛克菲勒大学(TheRockefellerUniversity)生物信息学方向博士学位,同年在洛克菲勒大学从事博士后研究.
2005年1月加入中国科学院遗传与发育生物学研究所.
王秀杰博士领导的创新研究组的主要研究方向是生物信息学和系统生物学.
该研究组将发挥计算机在处理大规模生物学数据上的优势,通过现代生物信息学技术,对公共数据库中的各种生物数据进行系统分析,发现新的基因和基因表达调控机制,构建遗传网络调控模型,从宏观上阐释生命调控的规律.
三.
开放交流与运行管理(一)开放交流长期以来,实验室一直在加强对外开放和合作交流.
2006年共为33名客座人员提供学习和研究条件.
以设立开放课题基金的形式对来本室开展研究工作的课题给予经费资助(开放课题申请指南请见附录3).
对2006年结题的重点实验室开放课题进行成果管理.
举办和参加国内外重要会议是加强与国内外同行交流的重要形式.
2006年3月31日-4月2日,由水稻生物学国家重点实验室和中国遗传学会联合主办,植物基因组学国家重点实验室、国家植物基因研究中心(北京)等单位联合承办的第二届"全国水稻突变体、功能基因组和生物技术育种研讨会"在海南陵水召开.
中国遗传学会理事长、中国科学院副院长李家洋院士,中国遗传学会秘书长、中科院遗传发育所所长薛勇彪研究员,中国水稻研究所所长程式华研究员,水稻生物学国家重点实验室主任钱前研究员,中国遗传学会植物基因组学专业委员会主任、植物基因组学国家重点实验室副主任左建儒研究员,浙江省科技厅等有关领导以及来自全国水稻和基础研究的158名从事水稻研究的科学家及育种家参加了研讨会.
2006年7月7-8日,第三届"植物分子生物学青年学术论坛"在北京中国科技会堂成功举行.
本届论坛由植物分子遗传国家重点实验室、植物基因组学国家重点实验室、植物生理学与生物化学国家重点实验室、植物细胞与染色体工程国家重点实验室、中科41院分子发育生物学重点实验室和中科院光合作用与环境分子生理学重点实验室等六个重点实验室主办,植物基因组学国家重点实验室、植物细胞与染色体工程国家重点实验室和中科院分子发育生物学重点实验室等单位联合承办.
中国科学院原副院长、植物细胞与染色体工程国家重点实验室学术委员会主任李振声院士到会并致开幕词.
植物生理学与生物化学国家重点实验室学术委员会主任和中科院光合作用与环境分子生理学重点实验室学术委员会主任匡廷云院士、薛勇彪研究员、武维华教授、种康研究员、杨维才研究员、巩志忠教授、刘春明研究员、麻密研究员、左建儒研究员等相关重点实验室及依托单位的负责人,以及来自六个重点实验室的研究生、博士后等500余名科研人员参加了本届论坛.
在2天的学术交流中,田志喜等22名研究生的精彩报告引起了听众的踊跃提问和热烈讨论.
匡廷云院士在论坛结束时作了总结发言.
第四届植物分子生物学青年论坛将由植物生理学与生物化学国家重点实验室、中科院光合作用与环境分子生理学重点实验室承办.
2006年,实验室科研人员共有19人次参加了国际学术会议(会议报告),有10人次参加了全国性会议(会议报告).
(二)运行管理多年来,实验室的运行保持良性发展.
在原实验室管理制度和管理方式的基础上,制定了一系列规章制度,认真实行"开放、流动、联合、竞争"的运行机制,这是实验室在今年的国家重点实验室评估中取得优秀成绩的主要原因.
在实验室管理和运行方面,实验室坚持:1、实行主任负责制.
学术委员会负责指导实验室的学术方向、研究领域的布局,对实验室重大发展问题提出建议和意见.
学术委员会每年组织学术年会一次,由实验室主任及课题组长对年度工作进行汇报、总结.
学术委员会对各课题组的工作做出评价和下一年度工作提出建议.
实验室每年编撰年报一册,完整地记录着实验室的建设和发展.
2、实验室的每个课题组坚持每周召开一次组会,并且不定期召开课题组长非正式学术讨论会(PIClub),营造了和谐的科研氛围和学术风气.
3、实验室的运行管理已基本制度化、规范化,表现在二个方面,第一、正、副主任着重于制定实验室的整体发展策略,日常事务已明确职责和责任人,课题组负责人各负其责,管理人员承担和维护实验室的运行工作,包括实验室公用设备和仪器的日常运转和维修.
第二、实验室的遗传发育所部分和微生物所部分的课题组搬迁入遗传发育所新科研大楼里(分布于1号楼的二至六层及2号楼的一层),学术带头人在学科专业上和研究工作中优势互补,多年来,两部分相辅相成、取长补短、分工协作,稳步发展.
4、实验室建立、健全了各项规章制度,包括《植物基因组学国家重点实验室管理规定》、《放射性同位素使用管理制度》、《开放课题申请指南》、《公共离心机使用管理规则》、《公用凝胶扫描仪使用须知》、《电镜室管理制度》、《荧光定量PCR仪预约和使用说明》等.
《危险化学品安全管理办法》参照遗传发育所(科遗发字【2002】82号)有关规定执行,《消防安全管理规定》参照遗传发育所(科遗发字【2002】39号)有关规定执行.
实验室努力营造有利于科研发展和实验室进步的软环境,做到有章可循、有序发展.
42长期以来,实验室的上级主管部门中国科学院在购买大型仪器设备配套经费、学术带头人引进、研究生招生等资源配置方面都给予了全方位大力支持和政策倾斜.
依托单位遗传与发育生物学研究所、微生物研究所同样在各方面给予了实验室大力支持,特别体现在青年研究人员的引进和研究生的扩招上.
而这正是实验室能取得持续发展的重要保证.
(三)实验室仪器平台情况表一:2006年新购置大型仪器设备序号设备名称、型号价格($)目前状况1.
半薄切片机RM226518,500.
00优2.
新型超薄切片机UC645,500.
00优3.
核酸蛋白分析仪DU80016,000.
00优4.
高压液相色谱仪110052,500.
00优5.
合计132,500.
00表二:原有30万元以上大型仪器设备序号设备名称价格($)目前状况1.
DNA测序仪30万美元良好2.
超速离心机(4台)20万美元良好或正常3.
分子成像仪(2台)15万美元良好4.
扫描电子显微镜11.
66万美元良好5.
PDS-1000/He基因枪(2台)10.
91万美元良好6.
激光共聚焦显微镜9.
50万美元良好7.
Real-timePCR(2台)7.
4万美元良好8.
FPLC快速蛋白液相层析5.
62万美元良好9.
凝胶成像仪2.
8万美元良好10.
日立高速离心机1.
06万美元良好11.
分光光度计0.
92万美元良好12.
微量核酸蛋白分析仪Nanodrop0.
76万美元良好合计115.
63万美元43四.
实验室大事记1、植物基因组学国家重点实验室顺利通过专家验收2006年1月20日,科技部组织对实验室的建设进行了验收.
以张启发院士为组长的专家组(韩斌研究员、贾士荣研究员、屈良鹄教授、种康研究员、于嘉林教授及马正强教授)认真听取了方荣祥主任的工作汇报,考察了实验室的建设情况并与实验室人员、主管单位与依托单位管理人员进行了座谈.
验收专家组认为,实验室在建设期间根据国家战略需求和植物基因组学的发展趋势,积极调整学科布局,凝练研究方向和发展目标,同时加大人才引进力度,加强队伍建设,在短短的时间里,科研平台建设成绩卓著,运行管理有效、规范,超额完成了实验室预期建设目标,一致同意通过建设验收.
自此,实验室正式进入国家重点实验室序列运行.
2、植物基因组学国家重点实验室在2006年度国家重点实验室评估中被评为优秀类实验室2006年,国家科技部对生命科学领域国家和部门重点实验室进行了评估.
2006.
2.
21提交《实验室评估申请书》2006.
3.
1现场评估2006.
5.
15会议复评2006.
7.
10科技部公布结果在61个参评实验室中,12个被评为优秀,49个被评为良好.
植物基因组学国家重点实验室被评为优秀类实验室.
443、2006年11月植物基因组学国家重点实验室迁入新大楼.
4、2006年12月植物基因组学国家重点实验室完成主任、副主任及学术委员会主任换届工作植物基因组学国家重点实验室主任由方荣祥院士连任,实验室副主任由左建儒研究员和朱玉贤教授连任.
李家洋院士当选为学术委员会主任,薛勇彪研究员和武维华教授当选为学术委员会副主任.
实验室学术委员会委员由陈受宜等15名国内知名专家组成(其中依托单位6人).
45五.
科研成果(一)论文以主要完成单位发表论文:1Dai,Y.
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10,申请日期:2006年3月6日3.
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7,申请日期:2006年8月9日(四)国内外学术交流情况1.
实验室人员参加会议报告国际会议(以时间为序):1.
TheFifthAPECHighLevelPolicyDialogonAgriculturalBiotechnology,Feb.
25-27,2006,越南河内报告人:朱桢报告题目:IntroductionofAgriculturalBiotechnologyinChina(特邀报告)2.
ESRCGenomicsResearchForum,Mar.
20-25,2006,Edinburgh,UK报告人:储成才报告题目:Agrobiotechnology-thedrivingforceforthenextgreenrevolution3.
印度尼西亚金光集团林业研发部2006年年会,May15-20,2006,Indonesia报告人:王斌报告题目:Progressinthegenomicresearchofforestry4.
InternationalConferenceontheFrontiersofPlantBiology,May22-24,Changsha报告人:李家洋报告题目:Rolesofauxinintheregulationofplantarchitecture5.
InternationalConferenceontheFrontiersofPlantBiology,May22-24,Changsha53报告人:左建儒报告题目:Interplayofcytokininandlightsignaling6.
InternationalConferenceontheFrontiersofPlantBiology,May22-24,Changsha报告人:曹晓风报告题目:EpigeneticcontroloffloweringtimeinArabidopsis7.
InternationalConferenceontheFrontiersofPlantBiology,May22-24,Changsha报告人:谢旗报告题目:UbiquitinationandABAsignaling8.
Geneticallymodifiedcroppayingspecialattentiontodevelopingcountries,May26-28,2006,BerlinGermany报告人:朱桢报告题目:讨论9.
11thInternationalCongressofPlantTissueCultureandBiotechnology,Aug.
13-18,2006,Beijing,China报告人:李家洋报告题目:Themolecularbasisfordesigningsuperrice(特邀报告)10.
11thInternationalCongressofPlantTissueCultureandBiotechnology,Aug.
13-18,2006,Beijing,China报告人:曹晓风报告题目:FunctionalanalysisofriceOsDCL1andOsDCL4insmallRNAbiogenesis11.
11thInternationalCongressofPlantTissueCultureandBiotechnology,Aug.
13-18,2006,Beijing,China报告人:李传友报告题目:Geneticdissectionofjamonate-signaledplantdefenseresponsestoinsectattack12.
11thInternationalCongressofPlantTissueCultureandBiotechnology,Aug.
13-18,2006,Beijing,China报告人:朱桢报告题目:DevelopmentandBiosafetyAssessmentofInsect-resistantTransgenicRice13.
8thInternationalCongressofPlantMolecularBiology,Aug.
20-25,2006,Adelaide,Australia报告人:曹晓风报告题目:TheroleofOsDCL1andOsDCL4inmiRNAandsiRNAbiogenesisandricedevelopment14.
TWASMedalLecture,Sept.
5,2006,AngradosReis,Brazil报告人:李家洋54报告题目:Towardsthemoleculardesigningofsuperrice.
(特邀报告)15.
3thInternationalCongressofIGDB-TLL,Oct.
4-8,2006,Singapore报告人:李家洋报告题目:Recentprogressinstudyingonricetillerangle16.
3thInternationalCongressofIGDB-TLL,Oct.
4-8,2006,Singapore报告人:朱桢报告题目:讨论17.
3thInternationalCongressofIGDB-TLL,Oct.
4-8,2006,Singapore报告人:曹晓风报告题目:TheroleofOsDCL1andOsDCL4inmiRNAandsiRNAbiogenesisandricedevelopment18.
4thInternationalRiceFunctionalGenomicsSymposium,Oct.
9-11,2006,Montpellier,France报告人:李家洋报告题目:Understandingplantcellwallbiosynthesisinrice(特邀报告)19.
TheKazusaConferenceonLegumeGeneticsandGenomicsinAsia,Nov.
27-28,2006,Kisarazu,Chiba,Japan报告人:陈受宜报告题目:SoybeanTranscriptionfactorsandtheirresponsestoabioticstresses20.
TheKazusaConferenceonLegumeGeneticsandGenomicsinAsia,Nov.
27-28,2006,Kisarazu,Chiba,Japan报告人:张劲松报告题目:Ethylenereceptorsignalingandplantstressresponses国内会议(以时间为序):21.
中国海洋湖沼学会藻类学分会紫菜生物学学术研讨会,Jan.
16-18,2006,南通报告人:王斌报告题目:紫菜TPS基因的克隆及转化水稻的研究22.
第二届全国水稻突变体、功能基因和生物技术育种研讨会,Mar.
31-Apr.
2,海南陵水报告人:李家洋报告题目:水稻淀粉合成的分子机制23.
第二届全国水稻突变体、功能基因和生物技术育种研讨会,Mar.
31-Apr.
2,海南陵水报告人:吴玉峰(陈明生)报告题目:水稻基因组重复基因的进化5524.
第二届全国水稻突变体、功能基因和生物技术育种研讨会,Mar.
31-Apr.
2,海南陵水报告人:曹晓风报告题目:Functionalanalysisofdicerlikeproteinsinricedevelopment25.
2006中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会,July6,2006,新疆乌鲁木齐报告人:储成才报告题目:IsolationandcharacterizationofOsDREB1Finvolvedinplantstressresponse26.
2006中国植物逆境生理生态与分子生物学学术研讨会,July6,2006,新疆乌鲁木齐报告人:谢旗报告题目:ArabidopsisATAF1isinvolvedinABA-dependentstressresponse27.
2006中国植物细胞发育与分子生物学学术研讨会,Sept.
1,2006,雅安报告人:谢旗报告题目:Ubiquitinationinstresssignaling28.
2006年诺贝尔奖获得者北京论坛,Sept.
5-7,2006,北京报告人:朱桢(特邀报告)报告题目:ApplicationofTransgenicTechniquesinCropsBreeding29.
植物激素与绿色革命-香山会议,Oct.
18-20,2006,北京报告人:谢旗报告题目:蛋白泛素化作用在植物中逆境信号传导中的调控作用30.
植物激素与绿色革命-香山会议,Oct.
18-20,2006,北京报告人:李传友报告题目:植物对环境适应性的激素调控2.
来访学术报告:报告题目:Histonemethylationinepigeneticregulationofplantdevelopment报告人:Dr.
Wen-HuiShen,DirecteurdeRechercheInstituteofPlantMolecularBiology,CNRS,France时间:2006年11月21日上午10:30地点:1号楼B-210会议室主持人:谢旗报告题目:Ubiquitinmodulatedeventsatmitosisinplants报告人:Dr.
PascalGenschik,DirectoroftheInstituteofPlantMolecularBiology,CNRS,France时间:2006年11月21日上午9:00地点:1号楼B-210会议室56主持人:谢旗报告题目:StructureandFunctionofSmallRNAsfromEukaryotesandProkaryotes报告人:Dr.
AdamYUAN(NationalUniversityofSingapore)时间:2006年10月17日地点:微生物所行政楼报告厅主持人:方荣祥报告题目:训练成为独立思考的科学家--共识与"偏见"报告人:Dr.
MinHan,HowardHughesMedicalInstitute,DepartmantofMolecular,CellularandDevelopmentalBiology,UniversityofColorado,USA时间:2006年10月13日下午2:00地点:1号楼B-210会议室主持人:曹晓风报告题目:GeneralpathwayofantivirussilenceinArabidopsis报告人:Dr.
ShouweiDing(UniversityofCalifornia,Riverside,USA)时间:2006年9月29日下午2:00地点:1号楼B-210会议室主持人:谢旗报告题目:Geneticpathwaysofantiviralsilencinginplantsandanimals报告人:Dr.
Shou-WeiDing(UniversityofCalifornia,Riverside)时间:2006年9月22日主持人:方荣祥报告题目:Towarddefiningahumanepigenome报告人:Dr.
ZhaoKeji,LaboratoryofMolecularImmunology,NationalInstitutesofHealth,USA时间:2006年9月18日下午3:00地点:1号楼B-210会议室主持人:曹晓风报告题目:CoordinationofauxinbiosynthesisandtransportdeterminesorganogenesisinArabidopsis报告人:Dr.
YundeZhao(UniversityofCaliforniaSanDiego)时间:2006年8月25日上午9:30地点:1号楼B-210会议室主持人:谢旗报告题目:DissectingR-Protein-MediatedDiseaseResistanceSignalingPathwaysUsingthesnc1MutantasaTool报告人:XinLiAssociateProfessorUniversityofBritishColumbia,Canada时间:2006年8月23日上午10:0057地点:1号楼B-210会议室主持人:李传友报告题目:RegulationofVolatileSynthesisinPetuniaDuringEthylene-InducedFlowerSenescence报告人:ProfDavidClark,UniversityofFlorida时间:2006年8月15日上午10:00地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:陈受宜报告题目:Anupdateofricecentromereresearch报告人:Dr.
JiMingJiang,UniversityofWisconsin-Madison,USA时间:2006年8月11日-12日地点:1号楼B-210会议室主持人:程祝宽报告题目:miR172modulatestheoutputoftheAP2/AGantagonisticpair报告人:Dr.
XueMeiChen,UniversityofCalifornia,Riverside,USA时间:2006年8月11日-12日地点:1号楼B-210会议室主持人:曹晓风报告题目:Geneticsofplantdiseaseresistanceresponses报告人:Dr.
XinNianDong,DukeUniversity,USA时间:2006年8月11日-12日地点:1号楼B-210会议室主持人:李传友报告题目:Anupdateofricecentromereresearch报告人:Dr.
JeffChen,UniversityofTexas,Austin,USA时间:2006年8月11日-12日地点:1号楼B-210会议室主持人:陈明生报告题目:TheApplicationofGeneSilencinginPlant报告人:Dr.
MingBoWang,CSIRO,Canberra,Australia时间:2006年8月11日-12日地点:1号楼B-210会议室主持人:曹晓风报告题目:Receptor-likekinase-mediatedimmunityinrice报告人:Dr.
WenyuanSong,Associateprofessor,DepartmentofPlantPathology,UniversityofFlorida时间:2006年7月19日下午2:0058地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:朱立煌报告题目:Transcriptionalactivityandchromatindynamicsinricecentromeres报告人:Dr.
HuihuangYan,UniversityofWisconsin-Madison时间:2006年7月6日上午10:00地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:朱立煌程祝宽报告题目:Functionandregulationofalternativepre-mRNAsplicing报告人:HuaLou,Ph.
D.
AssistantProfessor,CaseWesternReserveUniversity,USA时间:2006年6月28日下午1:30地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:陈受宜报告题目:Long-distanceRNAsilencinginArabidopsis报告人:Dr.
BernieCorral,ARCCentreofExcellenceforIntegrativeLegumeResearch,UniversityofQueensland,Australia时间:2006年6月7日下午2:00地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:张劲松陈受宜报告题目:Molecularrepertoireandgeneregulatorymechanismsinfloweringplantmalegametes报告人:ProfessorM.
Singh,ARCCentreofExcellenceforIntegrativeLegumeResearch,UniversityofMelbourne,Australia时间:2006年6月7日下午2:00地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:张劲松陈受宜报告题目:Plantsteroidsignalingmechanism报告人:Dr.
JianmingLi(UniversityofMichigan,USA)时间:2006年6月6日上午:10:00地点:临建2号楼会议室主持人:谢旗报告题目:Impactofglucose6-phosphateimportintoamyloplastsonpotatotuberstarchcontentandyield报告人:Dr.
FrankLudewig(UniversityofCologne,Germany)时间:2006年5月30日下午2:00地点:临建2号楼会议室主持人:储成才报告题目:Deeptranscriptionalprofilingusingsignaturesequencing59报告人:Dr.
BlakeC.
Meyers,AssociatedProfessor,UniversityofDelaware,DepartmentofPlantandSoilSciences,DelawareBiotechnologyInstitute,Newark,USA时间:2006年5月30日上午10:00地点:临建2号楼会议室主持人:曹晓风报告题目:Theroleofabscisicacidinrootarchitectureandnoduleformation.
报告人:Dr.
YanLiang,DepartmentofBotanyandAgriculturalBiochemistry,UniversityofVermont,USA时间:2006年5月26日下午1:30地点:临建2号楼会议室主持人:左建儒报告题目:Photomorphogenicdevelopment,photopriodicflowering,andcircadianregulation报告人:Dr.
MinNi,DepartmentofPlantBiology,UniversityofMinnesota,USA时间:2006年5月15日下午2:00地点:临建2号楼会议室主持人:左建儒报告题目:QuantitativeinsituassayofsalicylicacidintobaccoleavesusingageneticallymodifiedbiosensorstrainofAcientobactersp.
ADP1报告人:Dr.
HuiWang,NERC/CentreforEcology&Hydrology(CEH)Oxford,Oxford,UK时间:2006年4月19日下午2:00地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:谢旗报告题目:UsingMassSpectrometrytoStudyBiologicalquestions报告人:HaiYanZheng,Ph.
D.
,Assistantdirectorforbiologicalmassspectrometryresource,Centerforadvancedbiotechnologyandmedicine,UniversityofMedicineandDentistry,Piscataway,USA时间:2006年4月10日下午3:30地点:植物基因组重点实验室(负压)报告厅主持人:曹晓风报告题目:VirusandHostFunctionsinRNAVirusReplication报告人:PaulAhlquist(MemberofNASUSA)时间:2006年4月1日地点:微生物所行政楼报告厅主持人:方荣祥报告题目:FunctionalrequirementsofWAVEandARP2/3subunitsforArabidopsisepidermismorphogenesis报告人:JieLe,Ph.
D.
,DepartmentofPlantCellular&MolecularBiology,OhioState60University,USA时间:2006年3月24日下午2:00地点:临建2号楼会议室主持人:曹晓风报告题目:Autophagyisrequiredtorestrictthespreadofprogrammedcelldeathassociatedwithplantinnateimmunity报告人:YuleLiu,Ph.
D.
时间:2006年2月20日上午8:20地点:临建2号楼会议室(五)奖励李家洋院士、陈受宜研究员、左建儒研究员荣获中国科学院研究生院优秀教师研究生获奖:张冬芬荣获澳大利亚BHPBilliton奖学金穆睿聆、刘斌荣获"第八届九源奖学金"三等奖穆睿聆荣获"刘永龄奖学金"特别奖冯海忠、张可伟荣获"地奥奖学金"一等奖翟继先荣获"地奥奖学金"二等奖王焕忠、黄剑被授予中国科学院研究生院2005-2006学年"优秀毕业生"称号李宝华被授予中国科学院研究生院2005-2006学年"优秀学生干部"称号刘斌被授予中国科学院研究生院2005-2006学年"三好学生标兵"称号61六.
承担课题、国际合作(一)承担国家或部门课题序号课题名称课题编号负责人开始时间结束时间课题来源1植物发育分子遗传学30221002李家洋20022008基金委优秀创新团队2禾本科作物的比较基因组研究30225021陈明生20032006基金委杰出青年基金3稻属染色体组起源与进化的分子基础30325008程祝宽20042007基金委杰出青年基金4表观遗传学中控制DNA和组蛋白甲基化的机理研究30325015曹晓风20042007基金委杰出青年基金5作物病毒病害30325030谢旗20032006基金委杰出青年基金6抗病、抗虫作物选育30425033李传友20042007基金委杰出青年基金7转录后RNA调控机制及其抗病应用研究30525004郭惠珊20062009基金委杰出青年基金8水稻功能性着丝粒研究与人工染色体构建30428019蒋继明20052008基金委杰出青年基金(B)9端粒在植物同源染色体联会中的作用30530070程祝宽20062009基金委重点10生物信息学示范应用王秀杰/强伯勤20062009基金委重点11组蛋白甲基化调控基因表达的机理研究30430410曹晓风20052008基金委重点12泛素蛋白降解调控机制30530400谢旗20062009基金委重点13病毒基因沉默抑制子与植物抗病途径的相互作用30530500方荣祥/郭惠珊20062009基金委重点14高等植物株型形成的分子调控机理303330040李家洋20042007基金委重点15由茉莉酸介导的植物对昆虫抗性反应的化学遗传学解析30530440李传友20062009基金委重点16稻米品质性状重要基因变异的分子机理及其育种应用研究30530470刘新仿20062009基金委重点(与扬州大学合作)17含双病原物诱导启动子植物安全表达载体的构建30300207孔维文20042006基金委面上18盐芥耐盐相关基因的规模化分离鉴定及功能研究30370327夏桂先20042006基金委面上19黄单胞菌铁离子跨膜转运受体的功能及与致病性的关系30470036钱韦20052007基金委面上20由T-DNA插入引起的水稻半矮杆突变体的基因克隆及其功能分析30470926裴忠有20052007基金委面上21野油菜黄单胞菌新的群体感应系统的验证30471135贾燕涛20052007基金委面上62序号课题名称课题编号负责人开始时间结束时间课题来源22在水稻的分化发育进程中转录组的比较研究30550005朱立煌20062007基金委面上23水稻黄矮病毒基因6的功能的研究30570077陈晓英20062008基金委面上24植物microRNA的转录调控机理及其功能研究30570160王秀杰20062008基金委面上25水稻分蘖角度控制基因组LA的克隆与功能研究30570161王永红20062008基金委面上26组蛋白乙酰化对拟南芥基因表达调控的机理研究30571032刘春艳20062008基金委面上27水稻OsLSD1基因对细胞程序性死亡的调控及其受光诱导启动子研究30571055吴家和20062008基金委面上28水稻产量等性状的功能基因组研究及其相关技术平台的完善和应用2006AA10A101薛勇彪20062010863重大专项29水稻窄叶突变体nl1及白条叶突变2002AA2Z1001-26李传友20022006"863"计划30水稻黄单胞菌全基因组小RNA的鉴定及其功能研究2006AA02Z122贾燕涛20072009"863"计划31番茄重要功能基因的克隆与验证2006AA10A116李传友20062010"863"计划32玉米抗病性状的多基因聚合育种王斌20062008"863"计划34病毒功能性小RNA的筛选及靶标基因验证体系研究2006AA02Z107郭惠珊20062008"863"计划35水稻黄单胞菌激发水稻抗(感)病性的基因发掘与利用研究2006AA02Z180何朝族20062008"863"计划36农业重要转基因生物安全性研究-标记基因安全性的研究2001CB10901魏晓丽20022006973子课题37杂种优势比较遗传学研究2001CB108802王斌20012006973子课题38杂种优势细胞质雄性不育2001CB108806王斌20012006973子课题39干旱条件下根系发育的调控及其对缺水信号感知的分子机理2003CB11A304谢旗20032007973子课题40棉纤维品质性状相关功能基因的克隆与鉴定2004CB117304夏桂先20052009973子课题41淀粉代谢的功能基因组研究2005CB120800付志明20052010973子课题42水稻稻分蘖角度调控基因LA的克隆与功能研究2005CB120800王永红20052010973子课题43水稻矮化散生突变体的研究及基因克隆2005CB120800刘新仿20052010973子课题44水稻分蘖控制基因MOC1的功能研究2005CB120800李家洋20052010973子课题45重要农艺性状的比较基因组研究2005CB120805程祝宽20052009973子课题46光温胁迫的功能基因组学2005CB120806刘春艳20052009973子课题47表观遗传谱式的建立与维持机制研究2005CB522400曹晓风20062010973子课题63序号课题名称课题编号负责人开始时间结束时间课题来源48玉米骨干亲本"黄早四"及其衍生系重要性状等位基因多样性与效应研究2006CB101700-4王斌20062010973子课题49农作物重大病害成灾的机理与控制的基础研究2006CB10190郭惠珊20062011973子课题50抗病作物新种质创建的基础研究2006CB101906贾燕涛20062011973子课题51农作物重大病害成灾的机理与控制的基础研究2006CB101906郭惠珊/彭友良20062011973子课题52玉米优异种质基因源分析2004BA525B04-13王斌20042006国家科技攻关计划53玉米基因资源发掘和创新利用研究王斌20072009国家科技攻关计划54百人计划评选优秀支持曹晓风百人计划评选优秀支持55比较基因组学研究陈明生20032006百人计划56植物对昆虫抗性反应的分子基础李传友20032006百人计划57表观遗传学中控制DNA和组蛋白甲基化的机理研究曹晓风20032006百人计划58RNA沉默和植物抗病分子机制郭惠珊20052008百人计划59植物表观遗传研究创新团队CXTD-S2005-2曹晓风20062008院创新杰出人才专项60杂交稻杂种优势分子机理的研究及相关基因的克隆KSCX2-SW-306朱立煌20012006院知识创新工程重要方向项目61二穗短柄草与麦类作物、栽培稻与野生稻的比较基因组学及重要功能基因研究KSCX2-YW-N-028陈明生20062010院知识创新工程重要方向项目62重要微生物病原的致病机理及植物抗性的分子机理KSCX2-YW-N-005方荣祥20062009院知识创新工程重要方向项目63水稻根组织中与营养吸收相关基因的克隆及表达调控的研究KSCX2-YW-N-025陈晓英20062008院知识创新工程重要方向项目64植物干旱及低温胁迫信号传导的分子机理研究及应用KSCX2-YW-N-010谢旗20062009院知识创新工程重要方向项目65水稻第四号染色体基因及水稻非编码RNA的分析和功能鉴定王秀杰/韩斌20062009院知识创新工程重要方向项目66野油菜黄单胞菌新的群体感应系统的验证方荣祥20042006中科院院长特别支持项目67野油菜黄单胞菌群体感应新系统的验证GJHZ0523方荣祥20052006中科院国际合作重点项目68泛素蛋白讲解在植物发育以及植物与环境相互作用中的调控机制KYQY-125谢旗20042006所创新领域前沿69植物激素茉莉酸的生物合成KYQY-122李传友20032006所创新领域前沿70植物microRNA的转录调控机理及其功能的研究王秀杰20052007所创新领域前沿71水稻和拟南芥转录组数据库的建立王秀杰20052007所创新领域前沿64序号课题名称课题编号负责人开始时间结束时间课题来源72转ipt基因选育花期延长的月季新材料的研究5042016王斌20042006北京市自然科学基金73小麦光、温敏核不育基因的标记、定位及克隆YZPT01-04王斌20052007北京市自然科学基金74玉米DNA指纹鉴定YZPT02-06王斌20052007北京市自然科学基金(二)合作项目序号课题名称课题编号负责人开始时间结束时间课题来源75欧盟SARS国际合作项目SP22-CT-2004-511060谢旗20042006国际合作项目76开发高品质抗非生物环境影响的谷物品种2004CB720406朱祯20042006国际合作项目77镰刀菌侵染大麦后诱导表达的抗病基因的分析2004CB720407-4王斌20052007国际合作项目78桉树、相思树DNA指纹鉴定王斌20062007国际合作项目79植物双生病毒与寄主识别的分子机制2003C036605谢旗20042006广东省自然科学基金80农作物抗逆基因及应用研究2003B21206谢旗20042006广东省科技计划项目81中科院海洋所重点实验室开放课题翁曼丽20052006中科院海洋所重点实验室开放课题附录(一)组织结构实验室主任:方荣祥实验室副主任:左建儒朱玉贤学术委员会主任:李家洋学术委员会副主任:薛勇彪武维华学术委员会委员(按姓氏笔画为序)方荣祥中国科学院微生物研究所左建儒中国科学院遗传与发育生物学研究所刘耀光华南农业大学朱玉贤北京大学朱立煌中国科学院遗传与发育生物学研究所许智宏北京大学、中国科学院植物生理生态所张启发华中农业大学李家洋中国科学院遗传与发育生物学研究所陈受宜中国科学院遗传与发育生物学研究所周俭民北京生命科学研究所武维华中国农业大学种康中国科学院植物研究所钱前中国水稻所韩斌中国科学院国家基因研究中心薛勇彪中国科学院遗传与发育生物学研究所66(二)实验室组成课题组组长(按姓氏笔画为序)方荣祥院士/研究员植物遗传工程中科院微生物研究所王斌研究员植物功能基因组学中科院遗传与发育所王秀杰研究员生物信息学和系统生物学中科院遗传与发育所左建儒研究员植物功能基因组学中科院遗传与发育所朱祯研究员植物遗传工程中科院遗传与发育所朱立煌研究员植物功能基因组学中科院遗传与发育所何朝族研究员植物功能基因组学中科院微生物研究所李传友研究员植物功能基因组学中科院遗传与发育所李家洋院士/研究员植物功能基因组中科院遗传与发育所陈明生研究员比较基因组和生物信息学中科院遗传与发育所陈受宜研究员植物耐逆分子机制中科院遗传与发育所夏桂先研究员植物功能基因组学中科院微生物研究所郭惠珊研究员植物功能基因组学中科院微生物研究所曹晓风研究员表观遗传学中科院遗传与发育所储成才研究员功能基因组、基因表达调控中科院遗传与发育所程祝宽研究员植物分子细胞遗传学中科院遗传与发育所谢旗研究员植物功能基因组学中科院遗传与发育所67固定人员方荣祥王力王斌王义琴王永红王秀杰王桂玲王海云付志明兰英左建儒石金锋仲乃琴刘春艳刘贵富刘新仿孙加强朱祯朱立煌毕世华牟金叶何朝族何锶洁吴晓燕吴耀荣张健张玉满李明李传友李杭序李贵生李家洋李晓兵杨晓辉陈明生陈受宜陈晓英房媛媛唐丁夏然夏桂先徐鸿林贾士琴贾燕涛郭惠珊钱韦曹守云曹晓风储成才程祝宽董丽蒋红玲谢旗甄志军魏晓丽博士后卜庆云刘俊刘宏宇朱传凤吴家和李常保李德军孟祥兵裴雁曦谭光轩在读博士生KhizarSadiaHumira丁勇于冬梅尹兰牛丽芳王眆王静王冰王美王莉王仁晓王付欣王立峰王兴春王克剑王春梅王爱菊邓岩邓伟伟邓凌韦华韦伟韦丽荣冯秀晶冯明姬叶健甘强田志喜任勃关春梅刘宁刘斌刘君刘芳刘雪刘鹏刘耀刘铁燕孙凤丽孙跃峰巩万奎戎伟曲静许莹修齐静何祥凤吴斌吴玉锋吴旭东宋显伟应晓宝张勇张玉张波张洁张磊张牧张小莉张冬芬张玉国张莉莉张淑英李超李刚李明李峰李卫华李大勇李平川李华盛李红美李志刚李宝华李春霞李桂华李淑钰李盛本杜全生杨璐杨春花杨艳梅肖玉国苏鸓邵田邹燕邹洪锋陆发隆陈华陈涛陈谦陈立胜陈安平陈庆国陈知宇陈金锋陈悦军陈瑞强周壮志周邦军尚俊军林浩欧阳寿强武晓敏苑怡郑淇郑文光金芸哈达姚春鹏段成国胡军赵久海赵丕明赵庆臻赵莉娜赵菲佚郝宇均唐金富徐春晓殷志洁耿云峰陶均陶勇陶媛高婷高鹏崔凤崔家骏崔海涛曹扬荣曹鹏秀梁宏梁文星矫永庆隋毅黄泽军彭永刚曾大力葛超董海丽覃宝祥谢庆军韩东飞鲁非虞沂雷刚暨国彪翟红利谭河林滕冲颜永胜薛丽魏刚藤坤玲68在读硕士生孔祥凤王欢王春王娟王晓芳冯健冯镭刘利静刘祝君孙玉芬师玉华朱慧张冬雷张华伟李沫杨鹍迟培娟陈蓉洪丽兰洪苏蕾赵志强赵营涛骆观正徐宁郭红艳高尚康旭升章俊丽曾申艳翟继先客座人员尹博佼牛灿芳王会文王丽娜王春晗冯艳宾宁约瑟乔利仙刘秀丽刘国振吕典秋朱庆宝纪超群宋健张译月张剑锋张胜利张钟徽张爱英李广林李路明杜保兴陈浩陈莹陈红霖武文郑诺燕赵锋唐美芳袁运动敕建彬黄全生董玉柱戴园园69(三)开放课题申请指南植物基因组学国家重点实验室开放课题申请指南(2007-2008年)(依托单位:中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院微生物研究所)根据科技部"开放、联合、流动、竞争"的运行机制,为充分发挥国家重点实验室的作用,吸引和凝聚国内外优秀学者,植物基因组学国家重点实验室围绕实验室研究方向,设立开放课题研究.
现将2007-2008年度开放课题申请指南发布如下:一、开放课题资助方向1.
重要农作物产量形成的分子机理;2.
植物抗生物胁迫与非生物胁迫的分子机理;3.
植物基因组的结构与表观遗传调控;4.
转基因作物的创制与研发.
2007-2008年度拟资助上述研究领域的4-6个课题,每一课题的最高资助额度为5万元人民币.
二、开放课题申请(一)申请人资格国内外具有高级职称的研究人员(副教授、副研以上)或已获得博士学位的研究人员,经所在单位同意后均可申请.
(二)申请和评审程序1.
申请人根据实验室开放课题的主要资助方向填写"植物基因组学国家重点实验室开放课题申请表"一式三份.
经所在单位主管领导同意后,由拟合作的本实验室课题组负责人提出申请.
2.
申请截止日期为2006年12月20日3.
实验室学术委员会将对提交的申请书进行评审,在公平竞争的基础上择优确定受资助项目.
70三、开放课题管理(一)经费使用管理1.
课题经费资助实行目标管理,经学术委员会讨论通过,课题开始启动之时拨款批准资助额度的1/2;项目执行中期,经学术委员会评价后再拨付其余经费.
2.
开放课题经费主要用于与被资助课题相关的科研活动,例如材料费、小型仪器设备购置费、仪器设备维修维护费、加工费、测试费等.
(二)成果管理1.
课题负责人每年应汇报进展情况.
2.
课题结束或终止,必须向实验室提交如下材料归档:(1)研究工作总结或终止报告;(2)课题技术档案;(3)所发表的研究论文摘要.
3.
开放课题所取得的成果,归研究者本人、植物基因组学国家重点实验室及研究者原单位共有.
外籍客座人员按国家有关规定办理.
4.
开放课题发表论文或申报成果时,必须在论文中注明"植物基因组学国家重点实验室开放课题"字样,英文署名为:SupportedbyTheStateKeyLaboratoryofPlantGenomics,China四、联系方式联系地址:北京市安外大屯路,中国科学院遗传与发育生物学研究所,植物基因组学国家重点实验室邮编:100101电话:86-10-6487342871植物基因组学国家重点实验室开放课题申请表课题名称申请金额万元起止年月申请人姓名学位工作单位职称专业联系方式最近论著1.
2.
3.
拟申请研究部门(课题组)课题主要参加人员姓名年龄职称投入人年项目中分工工作单位申请单位意见申请者所在单位的审查意见(包括:对项目的意义、研究内容及申请者的研究水平与学风以及对本实验室关于开放课题成果共享管理条例的承诺签署具体意见)单位领导(签字)单位(盖章)年月日审批意见植物基因组学国家重点实验室年月日72申请书正文摘要一、立项依据(包括项目的科学意义,国内外研究概况及发展趋势,拟解决的主要科学与技术问题以及参考文献)二、项目目标及预期成果(研究目标,包括总目标、年度进展目标及主要考核指标)三、主要研究内容及研究方案四、创新点及可行性分析五、研究基础和条件(已有的工作基础和取得的成绩、研究队伍状况、实施研究方案已具备的条件等)六、经费预算73(四)2005年学术委员会纪要植物基因组学国家重点实验室2005年学术委员会纪要植物基因组学国家重点实验室2005年度学术委员会会议于2005年12月28日在中国科学院遗传与发育生物学研究所召开.
学术委员会主任朱立煌研究员、副主任彭友良研究员、陈受宜研究员以及委员方荣祥院士、左建儒研究员、刘耀光教授、朱玉贤教授、张启发院士、种康研究员、贾士荣研究员、韩斌研究员和全体课题组长参加了会议.
遗传发育所薛勇彪所长、微生物研究所高福所长、遗传发育所杨维才所长助理等到会指导工作.
会议首先听取并讨论了实验室主任方荣祥院士做的"2005年工作总结"报告.
随后陈受宜研究员(植物耐逆分子生物学),周弈华副研究员(代表李家洋院士;植物细胞壁生物合成与调控机理),程祝宽研究员(水稻着丝粒的结构与功能分析),曹晓风研究员(组蛋白甲基化在高等植物生长发育中的作用),陈明生研究员(水稻和番茄的比较基因组学),夏桂先研究员(棉纤维发育相关基因的克隆及功能研究)和何朝族研究员(野油菜黄单胞菌的功能基因组学)等分别汇报了有关的研究进展.
最后学术委员会成员和全体课题组长就实验室学科发展方向与布局进行了讨论,并对即将开始的实验室验收与评估工作提出了建设性的建议.
会议分别由朱立煌研究员和陈受宜研究员主持.
与会专家一致肯定了实验室的研究方向和学科布局.
认为,一年来实验室的研究实力得到了进一步提升.
特别是新引进的青年人才已开始崭露头角,并形成了研究团队.
针对实验室验收与评估工作,委员们建议:依据实验室定位和研究方向,突出自身特色,凝练重大代表性成果;总结人才队伍建设和实验室高效运行管理的经验;认真准备迎接实验室验收及评估的各项工作,充分展示出实验室在植物和病原微生物基因组结构分析、功能基因组学和植物遗传工程等方面的研究实力和创新成果,力争在评估工作中取得优良的成绩.
薛勇彪所长和高福所长代表依托单位分别表示将一如既往支持实验室的发展,并对实验室的工作提出了具体、建设性的建议.
74本次学术年会的召开对于总结实验室的工作,特别是为迎接即将进行的验收和评估工作具有重要的指导作用.