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植物所2项科研成果入选2015年中国生命科学领域十大进展
植物所简报
        1月24日,中国科协生命科学学会联合体组织18个成员学会推荐,经生命科学领域同行专家评审及联合体主席团评选和审核,公布了2015年度“中国生命科学领域十大进展”。中科院植物研究所种康研究团队的“发现水稻低温QTL基因编码蛋白COLD1感受与防御寒害机制”、匡廷云和沈建仁研究团队的“解析高等植物光系统I-捕光天线(PSI-LHCI)超分子复合物能量转移途径的结构基础”2项科研成果入选。

        种康研究团队利用籼稻‘93-11’和粳稻‘日本晴’构建的遗传群体,发现粳稻有较强耐寒性是由一个重要QTL基因COLD1决定。该基因7个SNP位点中的SNP2特异地影响了COLD1活性而赋予粳稻耐寒性。COLD1编码一个G-蛋白信号调节因子,是一个具有9次跨膜结构域的蛋白,定位于细胞膜和内质网上,可能作为离子通道或者离子通道的一部分调控细胞中Ca2+浓度。研究成果揭示了通过人工驯化和选择得到的COLD1等位基因和特异SNP赋予水稻耐寒性的新机制,也可直接用于对超级杂交稻亲本‘93-11’和其它籼粳稻的耐寒性改良。该成果在Cell期刊以长文(Article)的形式并作为封面文章发表(Cell,  2015,  160:  1209-1221)。Cell、Science  Signaling等多期刊专评,该研究的理论贡献对于水稻稳产分子设计育种具有重大应用潜力。此外,该进展还入选了“Cell  2015年度最佳论文”和“2015  Cell  Press中国年度论文”。

        匡廷云和沈建仁研究团队解析了高等植物PSI与捕光天线(LHCI)的超分子复合物(PSI-LHCI)2.8  Å的世界最高分辨率晶体结构,首次在原子水平上揭示了这一包括16个蛋白亚基、205个色素及膜脂等辅助因子在内的、分子量高达600  KDa超大分子复合物的精细结构;首次揭示了高等植物PSI的4个不同捕光天线蛋白复合体在天然状态下的结构和它们的异同及相互关系,揭示了PSI-LHCI蛋白复合体全新的色素网络系统、PSI-LHCI中特殊的叶绿素—红叶绿素结构,并根据这一高分辨率结构提出了LHCI向PSI核心复合体能量传递的4条可能途径。研究成果为揭示高等植物高效吸能、传能和转能的机理奠定了结构基础,对于阐明光合作用机理、提高作物光能利用效率以及实现光合作用高效人工模拟都具有重大的理论和现实意义。该成果在Science期刊以长文(Article)的形式并作为封面文章发表(Science,  2015,  348:  989-995)。