“生命之光”系列学术报告 (五)
发布时间: 2019-05-07                 浏览次数: 119

题 目:Molecular mechanism underlying cadmium accumulation and tiller angle in rice

主 讲:王文广

时 间:5月9日上午9:00

地 点6#报告厅

报告人简介:

   2003.09-2007.07,中国农业大学农学与生物技术学院获农学学士学位,2007.09-2010.07,中科院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心获硕士学位,2010.09-2016.06,中科院遗传与发育生物学研究所获 遗传学专业博士2016.07-2019.04博士后 在 日本冈山大学资源植物科学研究所,方向是植物营养。

研究经历

博士后研究工作(植物逆境生理实验室)

Cloning and Functional Study the QTL Gene Limiting Cadmium Accumulation in Rice

博士后期间主要工作是对控制水稻重金属镉积累的QTL克隆和水稻镉积累的功能研究。

   通过配制低镉和高镉水稻品种的F2群体,发现了两个控制水稻镉积累的主效QTL, 对其中一个贡献率52.4%的QTL利用高代自交系和回交群体进行了精细mapping, 将该基因定位到22kb的区间,测序发现在该候选区间内,低镉品种含有一个大片段插入(~10kb),通过定量PCR检测和组织免疫抗体染色发现下游的一个运输蛋白在茎基部表达量上调,且该蛋白极性定位于内皮层细胞外侧质膜上。酵母运输实验表明该基因编码的运输蛋白具有镉和锰的运输能力。利用缺失功能突变体的根系吸收实验进一步表明该基因参与镉的吸收。通过回交将该低镉基因转移到日本主栽品种越光中,利用GC-MS 测定发现该基因能显著降低水稻种子和茎秆中镉的积累,而其它元素在两个等位之间没有差异,产量也不受影响,具有重要的低镉育种价值。

博士期间研究工作

   博士期间克隆了三个控制水稻分蘖角度的新基因,并对其功能进行了深入研究,相关工作已投稿或待投稿。三个独立的课题如下:

Part 1: LAZY2 controls tiller angle and gravitropism in rice through negatively regulating lateral and polar auxin transport.

Part 2: LAZY3 controls rice tiller angle through regulating the starch metabolism-dependent shoot gravitropism regulatory pathway

Part 3: Gravity-induced RING Finger E3 ligase LAZY4 regulates tiller angle and grain size in rice

   LAZY2 负调控生长素的侧向运输和极性运输进而负调控水稻地上部分的重力反应,导致分蘖角度变大。

   LAZY3 缺失功能突变体中,负责重力感应的淀粉粒基本完全缺失导致其重力感应缺陷进而引起下游的生长素不对称分布出现问题,导致水稻的茎的重力反应降低和分蘖角度变大。同时证明LAZY3和另一个负责淀粉合成的酶存在蛋白质互作,双突变体分蘖角度和两个单突变体角度类似,二者作用在同一遗传途径中调控水稻分蘖角度。

   LAZY4受重力诱导上调表达,体外实验表明该蛋白具有E3泛素连接酶活性,定位于负责重力感应的造粉体中,缺失功能突变体造粉体沉降速率显著降低进而引起生长素的侧向运输降低,导致茎的重力反应降低和分蘖角度变大。另外该基因也参与调控水稻粒长。

硕士期间工作

   综合利用基因组荧光原位杂交技术, C分带和分子标记鉴定了一个新的小麦-黑麦1B/1R易位系,通过对该易位系的抗病与品质性状进行鉴定发现,在1R染色体上含有一个新的条锈病抗性基因,另外其高分子量麦谷蛋白含量和组成,湿面筋含量和沉降值都得到了显著改善。