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HU-BBS開啓第三季:李偉強暢談“逆境”創新的心路歷程

【新聞作者:鄒雪豔 杜耀武 申彥慶 攝影: 呂炤 祁靜  來自:  已訪問: 責任編輯:劉旭陽 】

作物逆境生物學是我校在國內外有較大影響的特色創新研究高地,是支撐河南大學“雙一流”建設的重要力量。該領域的青年學者圍繞已經取得的創新成果有哪些心路歷程呢?7月8日,總第43期、2021年第11期HU-BBS在生命科學學院B201學術報告廳成功舉辦。河南大學“攀登計劃”特聘教授李偉強博士應邀主談“獨腳金內酯和煙素的交互作用及調控植物抗旱的機理”話題,來自棉花生物學國家重點實驗室、省部共建作物逆境適應與改良國家重點實驗室、納米雜化材料應用技術國家地方聯合工程研究中心等科研機構和生命科學學院、基礎醫學院、口腔醫學院等專家學者40餘人在線下會場參加研討,騰訊會議面向校內外專家學者和碩博研究生同期進行。河南大學“攀登計劃”特聘教授蔡應繁應邀擔任主持人。

圍繞主談話題,李偉強教授從植物激素種類、獨腳金內酯的發現歷程及本課題組研究進展三個方面做了簡潔學術報告。他表示,植物中存在很多植物激素,它們雖在植物體內含量低,但能有效調節(促進、抑制)植物的生長髮育,並促進植物適應環境。其中獨腳金內酯(Strigolactone,SL) 和煙素(Karrikin,KAR)是兩類最新發現的重要植物激素,由於其獨特的作用,備受研究者關注。早在1966年,Science期刊就報道了Cook et al.等人從棉花根的分泌物中首次鑑定出了獨角金內酯的結果 。隨後日本科學家秋山康紀(Kohki Akiyama)在2005年,發現了獨腳金內酯促進的叢枝真菌菌絲伸長,進而促進共生機制的機制,豐富了其功能。2008年日本和歐洲的兩個獨立研究小組,從獨腳金內酯抑制分枝的角度,確認了其作為植物激素的功能。後期一系列關於植物該激素影響植物生長髮育,抗旱機制等研究屢見報道。而煙素是一種從植物燃燒產生的煙中純化得到的一類能促進植物種子發芽的外源化合物,最早發現於季節性森林火災的煙灰中,於2004年由Flematti et al等人發表於Science,並提出了煙素在植物抗逆過程中的作用機制。獨腳金內酯和煙素信號通路分佈在大部分植物中,它們具有很強的保守性,在實際應用中,獨腳金內酯類似物因其合成困難,導致在實際農業應用中受阻。

隨後,李偉強教授向在座的專家學者精彩展示了其課題組近幾年的研究成果。課題組致力於獨腳金內酯和煙素對植物抗旱研究,發現獨腳金和煙素受體突變體(d14和kai2)具有更強的乾旱敏感性,暗示這兩種植物激素在植物適應乾旱中起積極的調節作用。進一步研究發現,這兩種植物激素信號能與ABA信號互作,從而讓植物更好的適應乾旱,並提出了獨腳金內酯在植物抗旱過程中作用機制。那麼,d14和kai2在植物適應乾旱中的作用是什麼?它們是協同作用還是相加作用?d14和kai2哪個更重要?帶着問題,在座的專家學者跟隨李教授的思路尋求答案。通過對比實驗,發現d14和kai2具有協同增效作用,d14和Kkai2協同促進角質層的形成、蒸騰作用和ABA響應,其中kai2對耐旱性的貢獻強於d14。為便於理解,他用一張簡潔明瞭的示意圖,給出了煙素在植物抗旱過程中作用機制。

李偉強教授的學術研究追蹤相關學科的當前國際前沿熱點問題,報告內容詳實,講解條清縷析、循循善誘,激發了廣大專家的濃厚興趣。生命科學學院魏建設教授、張表博士、王來博士,棉花生物學國家重點實驗室的蔡應繁教授、李結平博士,基礎醫學院杜耀武教授、王澤坤教授,化學化工學院陳丹雲教授等饒有興趣地與李偉強教授進行了深入的討論,現場氣氛熱烈。口腔醫學院翟遠坤博士深有感觸地説,通過李偉強博士深入淺出的講解,瞭解了獨腳金內酯和煙素調節植物抗旱的原理,該研究領域雖然與醫學研究距離較遠,但研究思路對於抗癌研究有很好的啓發和借鑑意義,比如藥物化療會引起癌細胞抗藥性的問題,是否與某些關鍵基因直接相關呢?很值得沿着這個思路開展深入研究。

據悉,李偉強教授所在的省部共建作物逆境適應與改良國家重點實驗室經過28年的研究積澱,於2019年11月5日經科技部批准建設。實驗室面向國家現代農業發展的戰略需求和植物科學發展的國際前沿,聚焦生物與農業重大科學問題,以提高小麥、玉米、大豆、油菜等重要農作物的抗逆性能、品質和產量為目標,建立和發展先進技術平台支撐體系,開展作物抗逆分子機制和作物分子遺傳改良等重大創新性基礎和應用基礎研究工作,為國家和區域糧食安全、生態安全和水土資源有效利用提供重要支撐。系列研究工作發表在Nature,Cell,Nature Communications,The Plant Cell、Plant Physiology等國際知名的學術刊物上,其中Plant Physiology(2001,126:1438)論文單篇SCI他引400餘篇次,為國內植物生物學界被引頻次較高的一項工作。“提高植物水分利用效率的氣孔調節機制研究”研究理論得到了國際同行的廣泛認同,極大地提升了實驗室在國際植物生物學界的影響力,先後獲得2007年度國家教育部自然科學一等獎,2012年度國家自然科學二等獎。“生物節水的遺傳學基礎與技術”團隊2009年入選教育部“長江學者和創新團隊發展計劃”創新團隊。目前,作物逆境生物學已成為國際上具有重要影響的植物生物學研究區域之一。

李偉強,博士,河南大學“攀登計劃”特聘教授。碩士導師。2000-2005年在中國科學院石家莊農業現代化研究所任助理研究員。2005-2009年獲得日本鳥取大學農學博士學位。2009年至今,先後在日本理化學研究所、東京大學和日本國立生物資源研究所工作。主要研究方向:植物激素(細胞分裂素、獨腳金內酯、Karrikin)信號轉導對植物抗旱的分子、生理、生化機理研究。在Trends in Plant Science、Plant Journal、Plos Genetic等雜誌發表學術論文或評述40餘篇。Email: weiqiangli@henu.edu.cn.

 

錄入時間:2021-07-09[打印此文]【shipbao集運】[關閉窗口]