【報告題目】：植物纖維素合成機理與功能

【報告人】： 周奕華 研究員

中國科EON4遺傳與發育生物學研究所

【報告時間】⤴️😶‍🌫️：2013年4月19日（星期五）下午15:00時

【報告地點】：EON体育4平台1-105號會議室

【聯系人】🤲🏿：張大兵 教授

報告人背景介紹👩🏽‍🦳：

1989年畢業於北京師範大學生物系🕛；1992年獲該校細胞遺傳專業碩士學位。

1994年-1996年在美國Clemson大學從事大豆分子標記和抗病基因的定位與分離的研究👇🏽。

1999年獲中科院遺傳所植物分子遺傳學博士學位。

2001年1月至2002年8月🛄，在美國Michigan理工大學進行博士後研究工作。

2002－2005年🧛🏼‍♀️，中科院遺傳發育所副研究員。

2006年👇🏿，中科院遺傳發育所研究員🛵。2012年獲得國家傑出青年科學基金資助🦀，並入選中國科EON4“百人計劃”。主持或參與多項國家973，863及自然科學基金等項目。

主要研究方向為植物細胞壁代謝與形成的分子機理:

1、細胞壁形成與植物生長發育

植物如何形成細胞壁是一個重要的科學問題🙋🏿‍♂️。作為植物細胞的基本結構▪️，細胞壁的形成與植物生長發育密切相關。大量的研究表明，細胞壁形成的異常通常伴隨著植物生長發育的異常。另外💂🏻🏄🏿‍♀️，作為基礎代謝過程🔎，細胞壁的合成與調控處於植物信號傳導的最下遊🥷🏻，植物對激素的反應🚵🏿、對環境的適應和對脅迫的應答最終會在細胞壁的形成和變化上體現出來。因此植物體內存在參與細胞壁形成及響應細胞壁改變的信號通路和應答機製✦。人們對這一過程的了解還極其不清楚。EON体育4平台課題組通過研究矮稈🦙、披葉等水稻突變體和擬南芥花粉管發育異常突變體及其野生型基因的功能🚄，發現一些關鍵基因OsCSLD4 (Li et al., 2009) 、BC12（Zhang et al., 2010）🛌🏿👩‍⚖️、MGP4（Liu et al., 2011）、ILA1（Ning et al., 2011）等影響細胞有絲分裂或伸長過程，為揭示細胞壁形成及其在生長發育中的作用機製積累了數據🚬。

2、細胞壁生物合成與水稻莖稈強度

莖稈強度是作物栽培育種中重要的農藝性狀🙅🏽‍♂️，與植株的抗倒伏性直接相關。主要由細胞壁👁‍🗨、尤其是次生細胞壁提供，是其化學組成及物理結構的反映。目前對單子葉作物（如水稻）的莖稈強度分子機理研究還很不深入。本課題組獨立或與李家洋院士實驗室合作完成了BC14（Zhang et al., 2011）🏵👨‍🦼、BC3（Xiong et al., 2003）、BC12（Zhang et al., 2010）、BC11（Zhang et al., 2009）🕣、BC10 （Zhou et al., 2009）等關鍵基因的圖位克隆和功能研究工作🦒。所開展的工作已涵蓋從底物核苷酸糖運輸到纖維素、非纖維素多糖合成與沉積，從膜泡轉運到細胞骨架轉換等細胞壁形成的重要過程。同時發現影響機械強度的重要 “出口”是纖維素的含量和纖維素微纖絲的排列🤏。對於闡明作物莖稈強度這一重要農藝性狀形成的分子機理及解決農業生產上存在的一些實際問題具有重要意義。

代表性論文：

1. Song X, Liu L, Jiang Y, Zhang B, Gao Y, Liu X, Lin Q, Ling H, and Zhou Y*. Disruption of secondary wall cellulose biosynthesis alters cadmium translocation and tolerance in rice plants. Mol. Plant doi: 10.1093/mp/sst025. 2013

2. Wu B, Zhang B, Dai Y, Zhang L, Shang-Guan K, Peng Y, Zhou Y*, and Zhu Z*. Brittle Culm15 encodes a membrane-associated chitinase-like protein required for cellulose biosynthesis in rice. Plant Physiol. 159: 1440-1452. 2012

3. Zhang S, Song X, Yu B, Zhang B, Sun C, Knox J. P, and Zhou Y*.  Identification of quantitative trait loci affecting hemicellulose characteristics based on cell wall composition in a wild and cultivated rice species. Mol. Plant 5: 162-175. 2012

4. Ning J, Zhang B, Wang N, Zhou Y*, and Xiong L*. Increased leaf angle1, a Raf-Like MAPKKK that interacts with a nuclear protein family, regulates mechanical tissue formation in the lamina joint of rice. Plant Cell 23: 4334-4347. 2011

5. Zhang B, Liu X, Qian Q, Liu L, Dong G, Xiong G, Zeng D, and Zhou Y*.  A Golgi nucleotide sugar transporter modulates cell wall biosynthesis and plant growth in rice. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 108 (12): 5110-5115. 2011

6. Zhang B and Zhou Y*.  Study on rice brittleness mutants: A way to open the ‘black box’ of monocot cell wall biosynthesis. J. Integr. Plant Biol. 53: 136-142. 2011

7. Liu X-L, Liu L, Niu Q-K, Xia C, Yang K-Z, Li R, Chen L-Q, Zhang X-Q, Zhou Y*, and Ye D*. MALE GAMETOPHYTE DEFECTIVE 4 encodes a rhamnogalacturonan II xylosyltransferase and is important for growth of pollen tubes and roots in Arabidopsis. Plant J. 65: 647-6606. 2011

8. Xiong G, Li R, Qian Q, Song X, Liu X, Yu Y, Zeng D, Wan J, Li J and Zhou Y*.  The rice dynamin-related protein DRP2B mediates membrane trafficking and thereby plays a critical role in secondary cell wall cellulose biosynthesis. Plant J. 64: 56-70. 2010

9. Zhang M, Zhang B, Qian Q, Yu Y, Li R, Zhang J, Liu X, Zeng D, Li J and Zhou Y*. Brittle Culm12, a dual-targeting Kinesin-4 protein, controls cell cycle progression and wall properties in rice. Plant J. 63: 312-328. 2010

10. Li M, Xiong G, Li R, Cui J, Tang D, Zhang B, Pauly M, Cheng Z*, and Zhou Y*. Rice cellulose synthase-like D4 is essential for normal cell wall biosynthesis and plant growth. Plant J. 60: 1055-1069. 2009

11. Zhang B, Deng L, Qian Q, Xiong G, Zeng D, Li R, Guo L, Li J, and Zhou Y*. A missense mutation in the transmembrane domain of CESA4 affects protein abundance in the plasma membrane and results in abnormal cell wall biosynthesis in rice. Plant Mol. Biol. 71: 509-524. 2009