献礼国庆,中国植物科学家连发研究成果,事关如何提高水稻产量( 二 )


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ROD1介导的免疫反应作用模型
中科院分子植物卓越中心高明君、何洋、尹昕和钟祥斌为共同第一作者 , 何祖华研究员、杨卫兵研究员和钟祥斌博士为共同通讯作者 。 美国俄亥俄州立大学王国梁教授、法国农业国际合作研究发展中心DidierTharreau教授、中国农业科学院作物科学研究所徐建龙研究员以及华南农业大学张桂权教授等参与了本项工作的研究 。 本研究也得到了韩斌研究员和黄学辉教授在基因组序列比较和进化分析上给予的大力帮助 。 本课题受到国家自然科学基金、中科院先导专项、科技部重点专项等的资助 。
论文链接:
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)01056-4
王学路团队研究成果:
献礼国庆,中国植物科学家连发研究成果,事关如何提高水稻产量
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该研究首先设计了一系列精巧的实验 , 证明光合产物和光信号在调控共生结瘤过程中的作用不同 , 光合产物是促进根瘤菌侵染植物所必需的 , 但是来自地上的光信号是促进大豆地下根瘤发育的关键因子 。 研究发现 , 大豆中受光诱导的蛋白GmFTs和GmSTF3/4 , 从地上移动到地下 , 在根中相互依赖促进根瘤形成 。 进一步通过质谱、分子生化和遗传分析证明 , 共生信号通路关键组分CCaMK被根瘤菌激活后通过磷酸化GmSTF3/4 , 促进GmSTF3/4和GmFTs互作 。 GmFTs-GmSTF3/4能够直接激活根瘤起始关键基因NIN、NF-YA1和NF-YB1的转录 , 从而调控根瘤形成 。
献礼国庆,中国植物科学家连发研究成果,事关如何提高水稻产量
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综上所述 , 该研究揭示了CCaMK-STF-FT模块整合地上光信号和地下共生固氮信号 , 调控根瘤形成的机制 。 该机制使宿主植物的根能够感知地上环境是否能可持续地为地下共生固氮提供必需能量 , 从而开启根部共生结瘤 。 该研究揭示了植物地上-地下协同发育的新机制 , 为设计在暗处也可以共生固氮的新型植物提供了关键技术手段 , 为优化生物圈碳-氮平衡提供了新思路 。
河南大学作物逆境适应与改良国家重点实验室王学路教授和孙世勇教授为该论文的通讯作者 , 王学路教授团队的王涛博士为第一作者 。 该研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、科技部国家重大科学研究计划以及河南大学经费的支持 。
论文链接:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh2890