周树堂课题组揭示了转录因子Kr-h1抑制幼虫变态和促进成虫生殖的双重机制
保幼激素是调控昆虫变态与生殖的关键内分泌激素之一，既抑制幼虫到蛹到成虫的变态，也促进成虫的生殖，但对其中分子机制的了解仍然有限。锌指转录因子Kr-h1是保幼激素的早期响应因子，但不清楚Kr-h1是如何在幼虫期作为转录抑制因子，而在成虫期又成为转录激活因子。课题组首先在蝗虫Kr-h1的第三个锌指结构域中鉴定了一个受保幼激素诱导并由PKCα修饰的丝氨酸磷酸化位点（Serine 154）。在幼虫期，磷酸化的Kr-h1招募在幼虫期高表...

王学路教授揭示光信号调控根瘤形成的机制
共生固氮是自然界生物可用氮的最大自然来源，影响农业和自然生态系统的生物量和碳沉积。豆科植物进化出根瘤使得根瘤菌在其中进行共生固氮，这是一个高耗能的过程，研究表明即使提供足够的光合产物，如果没有光，豆科植物也不能共生固氮，但是，为什么光合产物和光信号对于豆科植物根瘤发育和共生固氮都是必须的，一直是豆科植物共生固氮领域的未解之谜。该研究首先设计了一系列精巧的实验，证明光合产物和光信号在调控共生结瘤...

周树堂教授团队在PNAS发表昆虫生殖调控的重要研究进展
近日，《美国科学院院刊》（PNAS）在线发表了周树堂团队题为“The vitellogenin receptor functionality of the migratory locust depends on its phosphorylation by juvenile hormone”的研究论文（doi:10.1073/pnas.2106908118）。通过对蝗虫、棉铃虫和美洲大蠊的研究，揭示了保幼激素通过包括G蛋白偶联受体（GPCR）、磷脂酶C（PLC）和蛋白激酶C iota（PKCι）在内的信号通路，诱导卵黄原蛋白受体（VgR）磷酸化，进而调控受...

贾昆鹏博士鉴定植物体内一条新的脱落酸合成支路
脱落酸是一种重要的类胡萝卜素来源植物激素，调控种子休眠，气孔运动以及胁迫响应。本研究发现植物体内一条独立于ABA1的脱落酸合成支路。类胡萝卜素结构上包含一个共轭双键系统，可以被双加氧酶或者活性氧催化产生脱辅基的类胡萝卜素，脱辅基类胡萝卜素是做为具有重要生理调控功能的活性分子。本研究通过化合物筛选，遗传分析及同位素饲喂等实验证明了植物体内ꞵ-类胡萝卜素或玉米黄质代谢产生的脱辅基类胡萝卜素APO11，可以被...

龙雨博士在拟南芥中分离和鉴定出一个新的钾营养高效因子
钾是植物需要的三大营养元素之一，是植物体内最丰富的阳离子。但土壤中钾素含量低下，严重制约农业生产，而我国1/4钾肥依赖进口。因此植物钾营养高效研究是保障粮食安全和农业生产的重要方向。课题组发现转录因子MYB77能够响应低钾胁迫，通过正调控钾转运体HAK5，增强植物钾营养效率以及高亲和钾吸收能力。过表达MYB77能促进拟南芥高亲和钾吸收能力的低钾耐受性，对植物钾营养高效改良具有潜在的重要应用价值。2021年7月26日，...

苗雨晨课题组理性设计的NtGGPPS1能够促进植物的生长发育
牻牛儿牻牛儿基焦磷酸合酶（GGPPS）是植物萜类物质合成的关键蛋白酶，其酶活性决定各个分支萜类物质的含量。NtGGPPS1是烟草NtGGPPS最重要的家族成员，纯合ntggpps1突变体叶面积及株高显著降低，八氢番茄红素、β-胡萝卜素、叶黄素、新黄质、紫黄质和花药黄质均显著减少。该研究将NtGGPPS1酶与底物进行对接，确定酶活口袋周围的16个氨基酸位点（图a），构建单点饱和突变体库。通过高通量的细菌颜色实验进行筛选，获得5个可以显著...

张立新课题组阐明光合机构响应光环境变化的新机制
光是植物光合作用的能量来源。自然界中的植物处于不断变动的光环境下，有昼夜、季节变化以及云斑和太阳斑带来的光强和光质的波动。光质变化使两个光系统所吸收的激发能不同，导致电子传递链氧化还原不平衡，进而影响光化学效率。为了调整两个光系统之间的能量分流，维持光合电子传递的正常运行，绿藻和高等植物等光合生物进化出了状态转换的适应机制。丝氨酸/苏氨酸激酶STN7在状态转换过程中发挥了关键的作用，然而其活性的调控...

徐小冬课题组揭示了BBX19-PRRs蛋白复合体调控植物生物钟的分子机制
此前研究表明，生物钟清晨环路中的Myb类转录因子CCA1, LHY, RVE8, RVE4与转录辅助因子LNK1, 2存在蛋白-蛋白间相互作用；其中RVE4, 8与LNK1, 2形成清晨蛋白复合体，共同激活生物钟抑制组分——PSEUDO-RESPONSE REGULATORs (PRR) 家族中PRR1/TOC1与PRR5在夜间的转录。PRR9,7,5,3,1五个成员按时间时序从清晨到夜间依次转录和翻译，持续抑制清晨Myb类转录因子的表达；但有关PRRs调控靶基因转录的分子作用机理仍不清楚。课题组的研究...

张立新课题组发现拟南芥叶绿体铁硫簇生物合成的新机制
铁硫簇是一种非常古老且含量丰富的无机辅因子，广泛存在于细菌、藻类、植物及动物中。由于铁硫簇具有十分活跃的氧化还原特性，它们常常扮演着灵巧的催化剂或高效的电子传递装置等关键角色，进而参与绝大多数生物学过程，例如呼吸作用与光合作用，硫和氮代谢、氨基酸与嘌呤代谢、植物激素与辅酶合成、基因表达调控、DNA损伤修复以及环境刺激的感知等。因此，铁硫簇的生物合成对生物体的生存与发育具有重要意义。本课题组通过生物...