刘德瑞

学历: 博士       所属部门: 生物化学与分子生物学系

职称: 教授       招生专业: 生物化学与分子生物学（博士、硕士）

E-mail: drliu@sdau.edu.cn

个人简介

刘德瑞，博导，泰山学者青年专家。中国科学院大学获得博士学位，之后分别在美国马萨诸塞州立大学，比利时根特大学和美国德州农工大学从事博士后研究工作。以第一（含共一）作者身份在Nature Communications、Plant Cell、Molecular Plant、PNAS、Plant Biotechnology Journal、Plant Physiology等国际学术刊物发表科研论文12篇，以参与作者身份在Nature Plants、Cell Host & Microbe、Plant Cell等刊物发表论文6篇。主持国家自然科学基金面上项目、山东省自然科学基金面上项目等科研项目。实验室研究方向：信号小肽-类受体激酶信号通路；植物内膜转运。

教学工作

承担本科生《生物化学》、《生物化学实验》；研究生《高级生物化学和分子生物学》、《生命科学进展》课程的教学工作。

研究方向

细胞与细胞，细胞与外界环境之间的信息交流是保证植物体正常生长和发育的关键。定位于细胞膜上的类受体激酶（Receptor-like kinases, RLKs）通过识别细胞外的信号分子（包括植物内源分泌小肽，化学小分子，植物内源或病原微生物的蛋白质的保守肽段等），激活细胞内信号通路，从而参与到植物生长发育、外界生物和非生物胁迫响应等生物学过程中，是植物生长发育和适应外界环境的必备元件。

RLKs和小肽编码基因高度进化，从而造成很多基因具有种属特异性特征。模式植物拟南芥基因组编码610个RLKs和超过1000个小肽，而这其中大部分功能未知。农作物中的RLKs和小肽编码基因数量远远大于拟南芥，相关研究也更为欠缺。尽管个别RLKs结合小肽配体参与逆境胁迫响应的例子已有报道，但相对庞大的RLKs基数而言，现有的研究仍然是冰山一角。高通量的转录组学数据分析表明很多功能未知的RLK和小肽编码基因被逆境胁迫所诱导，但其生物学功能尚未清楚。另外，胞吞水平的高低对RLK在细胞膜上的动态分布以及RLK的蛋白质稳定性等也对RLK介导的信号水平起到重要影响，但目前对很多RLK的相关调节机理仍有待揭示。

本实验室结合细胞生物学、生物化学、遗传学、生物信息学以及各种组学等技术手段，将以模式植物拟南芥和农作物小麦为实验对象，系统地对参与植物逆境响应以及根的生长发育过程的RLKs及其小肽配体进行挖掘。拟解决的关键问题包括：(1)挖掘新的参与到干旱和盐胁迫响应中的小肽-RLKs，并对其作用机理、信号通路等进行深入研究；(2)探索新的对根的生长和发育有贡献的小肽-RLKs，分析它们的作用机理；(3)将(1)和(2)的研究结果应用于小麦改良，提高其抗盐、抗旱能力和提高产量。

此外，胞吞作用及内质网稳态对于植物感知外界环境信号及细胞内外信号传递具有至关重要的作用。本实验室采用蛋白质组学分析、遗传学方法及共聚焦显微镜成像技术，致力于发现新的受体介导的胞吞机制及内质网稳态调控因子，并将其应用于作物的抗逆性育种中。

科研项目

1. 国家自然科学基金面上项目：拟南芥14-3-3蛋白通过作用于BRI1/BAK1调控油菜素内酯信号的机制研究（32370750），2024/01-2027/12，主持

2. 山东省自然科学基金面上项目：拟南芥MAPK激酶激酶MEKK2参与调节胞吞过程的机理研究（ZR2023MC060），2024/01-2026/12，主持

3. 山东省自然科学基金面上项目：FIMP在拟南芥和小麦中调控内质网稳态的机制和应用研究（ZR2025MS361），2025/10-，主持

4. 山东农业大学人才引进启动资金，2022/3-2027/2，与罗德仙教授共同主持

研究专利

1. 高继平，刘德瑞，蔡秀玲，金素奎，许丽娜，贾舒雯，一种RNA结合蛋白OsRRM及调控水稻中糖转运的应用，2020，中国，ZL 2020 1 1191847.4

2. 蔡秀玲, 刘德瑞, 突变型OsGBSS1酶及其制备方法与用途, 2019, 中国，ZL 2015 1 0998387.9

3. 蔡秀玲, 刘德瑞, 调控水稻开花时间和育性的基因OsRRMh及其应用, 2018, 中国，ZL 2013 1 0084884.9

发表论文 (^#通讯作者；^*第一作者)

1. Luyao Li^*, Chengzhu Yin^*, Chunyan Yan^*, Ziliang Hu^*, Isabelle Vanhoutte, Yan Li, Bingbing Tang, Guorong Xiao, Xinyuan Feng, Wenhui Cao, Yong Wang, Dexian Luo^#, Eugenia Russinova^#, Derui Liu^#. The Arabidopsis 14-3-3 proteins stabilize BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1 at the plasma membrane. 2025. bioRxiv https://doi.org/10.1101/2024.12.19.629515.、

2. Jinwei Wei, Minghui Liu, Dan Zhao, Pengmeng Du, Lu Yan, Derui Liu, Qinghua Shi, Changxian Yang, Guochen Qin, Biao Gong. Melatonin confers saline-alkali tolerance in tomato by alleviating nitrosative damage and S-nitrosylation of H⁺-ATPase 2. Plant Cell, 2025. 37(2): koaf035.

3. Lucas A.N. Claus^*, Derui Liu^*, Ulrich Hohmann, Nemanja Vukašinović, Roman Pleskot, Jing Liu, Alexei Schiffner, Yvon Jaillais, Guang Wu, Sebastian Wolf, Daniël Van Damme, Michael Hothorn, Eugenia Russinova. BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1 internalization can occur independent of prior ligand binding. Plant Physiology, 2023, 192(1):65-76.

4. Shuguo Hou^*, Derui Liu^*, Shijia Huang^*, Dexian Luo, Zunyong Liu, Qingyuan Xiang, Ping Wang, Ruimin Mu, Zhifu Han, Sixue Chen, Jijie Chai, Libo Shan, Ping He. The Arabidopsis MIK2 receptor elicits immunity by sensing a conserved signature from phytocytokines and microbes. Nature Communications,2021,12: 5494.

5. Derui Liu^*, Dexian Luo^*, Ping He. 2021. ROS around RIPK. Molecular Plant, 2021, 14: 1607-1609.

6. Shuguo Hou^*, Derui Liu^*,Ping He. Phytocytokines function as immunological modulators of plant immunity. Stress Biology, 2021,1:8.

7. Derui Liu, Rahul Kumar, Lucas Alves Neubus Claus, Alexander J. Johnson, Wei Siao, Isabelle Vanhoutte, Peng Wang, Kyle W. Bender, Klaas Yperman, Sara Martins, Xiuyang Zhao, Grégory Vert, Daniël Van Damme, Jirí Friml, Eugenia Russinova. Endocytosis of BRASSINOSTEROID INSENSITIVE1 is partly driven by a canonical tyrosine-based motif. Plant Cell,2020,32(11): 3598-3612.

8. Trevor M. Nolan^*, Nemanja Vukasinovic^*, Derui Liu^*, Eugenia Russinova, Yanhai Yin. Brassinosteroids: Multidimensional regulators of plant growth, development, and stress responses. Plant Cell,2020, 32(2): 295-318.

9. Jinggeng Zhou^*, Derui Liu^*, Ping Wang, Xiyu Ma, Wenwei Lin, Sixue Cheng, Kiril Mishev, Dongping Lu, Rahul Kumar, Isabelle Vanhoutte, Xiangzong Meng, Ping He, Eugenia Russinova, Libo Shan. Regulation of Arabidopsis brassinosteroid receptor BRI1 endocytosis and degradation by plant U-box PUB12/PUB13-mediated ubiquitination. PNAS_,2018, 115(8): E1906-E1915.

10. Derui Liu^*, Lina Xu^*, Wei Wang, Shuwen Jia, Sukui Jin, Jiping Gao. 2020. OsRRM, an RNA binding protein, modulates sugar transport in rice (Oryza sativa L.). Front. Plant Sci.,2020, 11:605276.

11. Derui Liu*, Nina Zehfroosh*, Brandon L. Hancock, Kevin Hines, Wenjuan Fang, Maria Kilfoil, Erik Learned-Miller, Karen A. Sanguinet, Lori S. Goldner, Tobias I. Baskin. Imaging cellulose synthase motility during primary cell wall synthesis in the grass Brachypodium distachyon. Sci. Rep.,2017,7(1):15111.

12. Derui Liu, Wei Wang, Xiuling Cai. Modulation of amylose content by structure-based modification of OsGBSS1 activity in rice (Oryza sativa L.). Plant Biotechnology Journal, 2014, 12(9):1297-1307.

13. Derui Liu, Weixue Huang, Xiuling Cai. Oligomerization of rice granule-bound starch synthase 1 modulates its activity regulation. Plant Sci., 2013, 210:141-150.

14. Derui Liu, Xiuling Cai. OsRRMh, a Spen-like gene, plays an important role during the vegetative to reproductive transition in rice. J. Integr. Plant Biol., 2013, 55(9): 876-887.

15. Jun Liu, Yong Yang, Fausto Andres Ortiz-Morea, Yulu Zhou, Derui Liu, Yanyan Huang, Jiarui Zheng, Yan Chen, Liang Kong, Zunyong Liu, Dongdong Ge, Mingli Yong, Wenwei Lin, Eugenia Russinova, Libo Shan, Ping He. The antagonistic role of an E3 ligase pair in regulating plant NLR-mediated autoimmunity and fungal pathogen resistance. Cell Host & Microbe, 2024, 32: 1-15.

16. Jun Liu, Yanyang Huang, Liang Kong, Xiao Yu, Baomin Feng, Derui Liu, Baoyu Zhao, Giselle C. Mendes, Peiguo Yuan, Dongdong Ge, Wen-Ming Wang, Elizabeth P. B. Fontes, Pingwei Li , Libo Shan, Ping He. The malectin-like receptor-like kinase LETUM1 modulates NLR protein SUMM2 activation via MEKK2 scaffolding. Nat. Plants,2020,6(9): 1106-1115.

17. Dexian Luo, Sarah Langendries, Sonia Garcia Mendez, Joren De Ryck, Derui Liu, Stien Beirinckx, Anne Willems, Eugenia Russinova, Jane Debode, Sofie Goormachtig. Plant growth promotion driven by a novel Caulobacter strain. MPMI, 2019, 32(9): 1162-1174.

18. Changquan Zhang, Shengjie Chen, Xinyu Ren, Yan Lu, Derui Liu, Xiuling Cai, Qianfeng Li, Jiping Gao, Qiaoquan Liu. Molecular structure and physicochemical properties of starches from rice with different amylose contents resulting from modification of OsGBSSI activity. J. Agric. Food Chem., 2017,65(10): 2222-2232.

19. Nina Zehfroosh, Derui Liu,Brandon Hancock, Tobias I. Baskin, Lori S. Goldner. Evidence of a transition from diffusive to super-diffusive motion of cellulose synthase complexes in living plants. Biophys. J.,2017,112 (3): 240A.

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