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候选院士再发植物学领域权威期刊文章

花匠小妙招
2024-08-17 14:21

候选院士再发植物学领域权威期刊文章

【字体：大中小】时间：2011年07月26日来源：生物通

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　　来自上海交通大学的张大兵教授主要从事水稻遗传学、花器官和花药形成分子基础以及分子辅助育种等研究工作。他1998年获得中科院上海植物生理生态研究所博士学位，目前是国家杰出青年基金获得者，上海科技启明星，上海市曙光学者、教育部新世纪优秀人才等，今年张大兵教授也入选了中科院2011增选候选院士。

生物通报道：来自上海交通大学的张大兵教授主要从事水稻遗传学、花器官和花药形成分子基础以及分子辅助育种等研究工作。他1998年获得中科院上海植物生理生态研究所博士学位，目前是国家杰出青年基金获得者，上海科技启明星，上海市曙光学者、教育部新世纪优秀人才等，今年张大兵教授也入选了中科院2011增选候选院士。

张大兵教授研究组近期接连在国际权威刊物《Plant Physiology》，《The Plant Cell》等上发表文章，报道了植物花药质体中脂肪酸代谢新途径等方面的重要成果。

据报道，水稻花器官发育是一个复杂的生物学过程，其中有很多基因参与，任何一个基因发生功能性突变都会导致形成异常的花器官，最终无法正常结实。同时，水稻花器官决定水稻种子形成和产量，但是水稻花器官的遗传发育机制尚不清楚。

张大兵教授研究团队多年来在水稻花器官遗传发育机理方面开展了系统的研究工作，先后克隆鉴定了控制水稻花器官分生组织的FLORAL ORGAN NUMBER4基因（Chu et al., Plant Physiology, 2006）、控制水稻内颖特征以及不对称性结构的基因RETARDED PALEA1 (Yuan et al., Plant Physiology, 2009)、控制花序和花器官发育的基因OsMADS34 (Gao et al., Plant Physiology, 2009) 。

近期这一研究团队又通过对双突变体分析，研究了水稻花器官决定基因OsMADS3 (一个C类基因)、 OsMADS13 (一个D类基因)以及一个编码YABBY类转录因子DROOPING LEAF (DL)的遗传关系，证明OsMADS3可以和OsMADS13共同作用，调节心皮／胚珠以及分生组织的发育，OsMADS3和DL可以共同调节花分生组织的终止，另外，DL和OsMADS13在同一个途径调节心皮／胚珠以及分生组织的特征。从而提出了OsMADS3, DL以及 OsMADS13在调节水稻花器官发育中的新机制，这一成果发表于《Plant Physiology》。

《植物生理学》（Plant Physiology）创刊于1926年，是世界上最古老、最权威的国际职业科学期刊之一，也是世界上最优秀的三大植物学原创研究刊物之一，同时也是引用频率最高的植物科学期刊之一。

张大兵教授研究组近期还在植物学研究领域另一权威刊物：Plant Cell杂志上发表文章，克隆并鉴定了一个参与单子叶植物水稻花药及花粉外壁发育的脂肪酰基载体蛋白还原酶（Fatty Acyl Carrier Protein Reductase ），DPW（Defective Pollen Wall），并提出了花药表皮和花粉外壁发育新途径。

（生物通：万纹）

原文摘要：

Genetic Interaction of OsMADS3, DROOPING LEAF, and OsMADS13 in Specifying Rice Floral Organ Identities and Meristem Determinacy

Grass plants develop unique floral patterns that determine grain production. However, the molecular mechanism underlying
the specification of floral organ identities and meristem determinacy, including the interaction among floral homeotic genes,remains largely unknown in grasses. Here, we report the interactions of rice (Oryza sativa) floral homeotic genes, OsMADS3 (a C-class gene), OsMADS13 (a D-class gene), and DROOPING LEAF (DL), in specifying floral organ identities and floral meristem determinacy. The interaction among these genes was revealed through the analysis of double mutants. osmads13-3 osmads3-4 displayed a loss of floral meristem determinacy and generated abundant carpelloid structures containing severe defective ovules in the flower center, which were not detectable in the single mutant. In addition, in situ hybridization and yeast two-hybrid analyses revealed that OsMADS13 and OsMADS3 did not regulate each other’s transcription or interact at the protein level. This indicates that OsMADS3 plays a synergistic role with OsMADS13 in both ovule development and floral meristem termination. Strikingly, osmads3-4 dl-sup6 displayed a severe loss of floral meristem determinacy and produced supernumerary whorls of lodicule-like organs at the forth whorl, suggesting that OsMADS3 and DL synergistically terminate the floral meristem. Furthermore, the defects of osmads13-3 dl-sup6 flowers appeared identical to those of dl-sup6, and the OsMADS13 expression was undetectable in dl-sup6 flowers. These observations suggest that DL and OsMADS13 may function in the same pathway specifying the identity of carpel/ovule and floral meristem. Collectively, we propose a model to illustrate the role of OsMADS3, DL, and OsMADS13 in the specification of flower organ identity and meristem determinacy in rice.

作者简介：

张大兵
教育部****奖励计划特聘教授和国家百千万人才工程、国家杰出青年基金获得者、上海市优秀学科带头人、上海科技启明星、上海市曙光学者、教育部新世纪优秀人才等。

1998年2月于中科院上海植物生理生态研究所获博士学位。中国植物学会第十三届理事会植物生理及分子生物学专业委员会委员；上海市生物化学与分子生物学会理事；上海市科学技术委员会技术预见专家；《Journal of Integrative Plant Biology》、《Journal of Plant Physiology》、《Journal of Genetics & Genomics》、《Journal of Food Safety & Quality》等期刊编委；上海交通大学Bio-X中心伦理委员会委员。

张大兵教授研究组主要开展水稻遗传学、花器官和花药形成分子基础以及分子辅助育种等研究工作。在控制水稻花和花序分生组织控制、花粉形成功能基因克隆等方面开展了系统地工作，主持了国家杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点等国家和省、部委的研究课题，分离了控制水稻重要农艺性状关键基因FON4（Flower Organ Number 4）、TDR(Tapetum Degradation Retardation)、REP1(Retarded Palea1)、CYP704B2和CSA(Carbon Starved Anther)等。近年来以通讯作者身份在Plant Cell等期刊上发表论文80多篇。作为第一完成人获得上海市科技进步奖一项。组织申报教育部“生物技术”特色专业、“生物化学与分子生物学“国家以及上海市重点学科等。

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