生物科学论坛

2019年生物科学论坛第六十七期——胡斌 副研究员

[发布日期:2019-12-10 点击数: ]

 

报告题目水稻氮高效基因鉴定及氮信号传导研究

    胡斌 副研究员(中国科学院遗传与发育生物学研究所)

        20191210日(星期二)上午9:50

        学研大厦A104

报告人简介

胡斌,中国科学院遗传与发育生物学研究所植物基因中心副研究员。2006年获山东师范大学学士学位,2013年获中国科学院遗传与发育生物学研究所博士学位,2019年获国家自然科学基金委植物学领域优青项目资助。

胡斌博士长期致力于水稻氮高效基因的鉴定及氮信号传导研究,并取得了一系列原创性的研究成果。先后解析了水稻籼粳亚种间氮利用效率分化的分子基础及氮信号传导的分子机制,并揭示了植物氮磷营养平衡的调控机制。目前,已在Nature Genetics, Nature Plants, Nature Biotechnology, Plant Cell, New Phytologist, Plant Physiology等杂志发表第一/共同第一作者研究论文10余篇。

报告摘要:

硝酸盐(nitrate)不仅是植物最主要的无机氮源,还作为信号分子激活一系列基因表达,触发硝酸盐应答反应,进而促进氮高效利用。细胞膜定位的硝酸盐转运蛋白NRT1.1(拟南芥AtNRT1.1和水稻NRT1.1B)作为硝酸盐受体(sensor),可以感知外界硝酸盐信号并触发下游应答基因表达。然而,长期以来NRT1.1如何传导硝酸盐信号的分子机制却不清楚,这也是制约全面理解硝酸盐信号通路的核心问题。我们研究细胞膜定位的NRT1.1B可以与细胞质定位的抑制蛋白SPX4发生互作,NRT1.1B结合硝酸盐后可增强两者的结合,并促进SPX4蛋白发生降解。作为抑制蛋白SPX4可以阻止硝酸盐信号核心转录因子NLP3进入细胞核,而NRT1.1B介导的SPX4降解使NLP3得以释放,进而激活下游基因表达触发硝酸盐应答反应。因此,NRT1.1B-SPX4-NLP3组成的调控模块完成了将硝酸盐信号从细胞膜至细胞核的完整传导过程。有意思的是,SPX4长期以来被认为是磷信号传导的关键调控组分,负责调控磷信号核心转录因子PHR2的核质穿梭。我们发现NRT1.1B介导SPX4蛋白降解也会促进PHR2进入细胞核,进而触发磷应答基因的表达。因此,硝酸盐信号可通过NRT1.1B-SPX4同时实现对硝酸盐应答基因和磷应答基因的协同激活,从而实现氮磷营养平衡。

 

 

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本次论坛联系人:杜亮