植物“抗逆、高效”的分子基础
报送单位:中国农业大学 推荐单位:中国农业大学

支撑项目(平台):国家攀登计划“作物抗逆高效的生理基础”;国家973项目“作物抗逆性与水分”,“养分高效利用的生理及分子基础、作物应答高盐、低温胁迫的分子调控机理”“作物水分高效利用机理与调控的基础研究”;创新群体“植物响应环境胁迫的信号转导及基因表达调控机理和”,“植物响应逆境胁迫的分子调控机理”.植物生理学与生物化学国家重点实验室

参与单位:中国农业大学

所属学科:生物学

主要贡献者:娄成后、阎隆飞、王学臣、武维华、袁明、巩志忠、杨淑华、郭岩等

成就简介:干旱、盐碱、低高温、营养元素亏缺等逆境胁迫严重制约我国农业的可持续发展。以武维华为首的研究团队在植物感受、应答非生物逆境和养分亏缺胁迫的分子机制方面取得了一系列具有创新性和重要科学意义的研究成果。

干旱、盐碱、低高温、营养元素亏缺等非生物逆境胁迫严重制约我国农业的可持续发展。探索植物响应、适应各种非生物逆境的遗传及分子调控机理是本领域的重大科学前沿问题。以此研究为基础,培育具有耐旱、耐盐碱、耐低/高温、养分高效吸收利用等“抗逆、高效”绿色优良性状农作物品种,是促进绿色生态农业、保障我国农业可持续发展的重大需求。以中国农业大学武维华教授为首的科研团队二十多年来始终围绕植物“抗逆、高效”的生理及分子生物学基础这一问题开展原创性研究。该团队已经成为这一领域国内的核心研究力量,并产生了重要的国际学术影响。武维华教授首次报道了植物中的钾养分吸收分子调控通路,研究结果发表在Cell杂志上,这是国内植物研究领域首次在Cell杂志上发表的研究论文。此项研究成果也被评选为教育部“2006年度中国高等学校十大科技进展”之一。前后经过二十余年努力,武维华系统深入地解析了植物钾吸收复杂调控网络及其在低钾条件下精细调控钾吸收的分子机理。杨淑华教授在植物响应低温胁迫的分子机制、植物激素与低温信号之间的交叉互作等方面取得了重要的、突破性研究进展。巩志忠教授多年从事植物抗旱性研究,解析了植物响应干旱胁迫中小分子信号(ABA与活性氧)传递及调控机理,阐明了干旱胁迫下植物根生长的调控机理。郭岩教授在植物盐碱胁迫适应的分子机制、特别是细胞在盐胁迫下钠/钾离子平衡的维持方面,取得了重要进展。这些研究从多个层次全面、系统和深入地解析了植物响应干旱、高盐、低温和养分亏缺等非生物逆境胁迫的信号转导、基因表达及生理生化调控机理和调控网络。团队成员先后在Cell、Mol Cell、Nat Commun、Dev Cell、PNAS、Plant Cell等国际著名学术期刊发表研究论文150余篇,并受邀在Annu Rev Plant Biol、Curr Opin Plant Biol等学术期刊发表重要综述论文。全部论文总引用超过5000次。团队成员先后主持过与植物“抗逆、高效”相关的攀登计划、973项目、重大研究计划、重点项目等一系列国家级重要科研项目。在植物“抗逆、高效”研究领域取得了多个国际领先的、重要的、原创性研究成果。这些成果也为将来改良农作物“抗逆、高效”的优良农艺性状提供了理论支持和材料基础。

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