福建農林大學,加州大學洛杉磯分校,吉林大學等處的研究人員發表了題為“Photoactivation and inactivation of Arabidopsis cryptochrome 2”的文章,首次解析了生物最古老的光受體之一——隱花色素的工作機制,確定了隱花色素在不同光信號下的活性表現,為未來提高農林作物光合作用效率,精準調控農林作物花期等農業生產關鍵技術的開發利用提供重要的理論基礎。
這一研究成果公布在最新一期(10月20日)Science雜志上,文章的通訊作者為福建農林大學林辰濤教授與岡義人(Yoshito Oka)教授,兩位學者均為福建農林大學教授,其中林辰濤教授是植物藍光受體(Cryptochrome)的發現者之一,在植物藍光信號傳導分子機理方面做出了領先成就,是國際上植物藍光信號傳導的權威之一(具體介紹見下)。
盡管看似被動,但植物會相互發動戰爭,使自己比競爭者更快速地生長并吸收陽光。如果一株植物被另一株所遮蔽,它會失去生存所必需的陽光。為了躲避這種致命的遮蔽,植物具有一些光感受器,在遭到其他植物遮蔽的威脅時可以拉響內部警報。它們的感受器可以檢測紅光和藍光耗盡來區別附近侵犯的植物。
隱花色素就是一種負責告知植物何時生長及何時開花的藍光光敏傳感器的重要元件。隱花色素首先是在植物中被鑒別出來,后來在動物中也發生了它們,在兩種生物中隱花色素均與晝夜節律(機體生物鐘)有關。
在這項研究中,研究人員首次解析了隱花色素的工作機制,確定了隱花色素在不同光信號下的活性表現,這項研究對于農業作物產量提升、地域適應性等研究問題帶來突破性成果。
此外,隱花色素的研究過程極大提升了福建農林大學的蛋白質工程技術水平,從而提升了其創新能力以及其對福建經濟發展的服務能力。林辰濤教授所在的基礎林學與蛋白質組學研究中心在隱花色素研究成果上,正在開發抗酸抗降解熱穩植酸酶,為養殖業降低成本從而達到在源頭治理水污染的目的。
(生物通)
作者簡介:
林辰濤,福建農林大學林學院基礎林學與蛋白質組學研究中心特聘教授,國家“千人計劃”專家,《Nature》、《Science》雜志審稿人和《Plant Physiology》、《Photo-chemistry & Photobiology》雜志主編。1992年于美國愛荷華州立大學、美國密歇根州立大學獲博士學位,1985-1987年在愛荷華州立大學擔任助理研究員,1987-1992年在密歇根州立大學擔任助理研究員,1992-1996年在賓夕法尼亞大學生物系從事博士后研究,1996-2000年在加州大學洛杉磯分校分子細胞和發育生物學系擔任副教授,2001年至今在加州大學洛杉磯分校分子細胞和發育生物學系擔任教授,2014年擔任福建農林大學林學院教授。
林辰濤教授是植物藍光受體(Cryptochrome)的發現者之一,在植物藍光信號傳導分子機理方面做出了領先成就,是國際上植物藍光信號傳導的權威之一。他長期致力于植物藍光受體的分子生物特性、生物學功能及其信號傳遞機制的研究,在該領域做出了一系列有重要國際影響的成果,在Science、Nature、PNAS和Plant cell等世界著名學術刊物上發表研究論文50多篇。曾任美國農業部(USDA)國家創新研究基金評審專家委員會委員,并榮獲美國依阿華州立大學學術優秀獎、美國國立衛生研究所國家研究服務獎和美國加尼福利亞大學洛杉磯分校研究開發獎。
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