花瓣平行丟失的分子機制研究進展

花瓣平行丟失的分子機制研究進展

中國科學院植物研究所孔宏智研究組以所有九個無花瓣分支的代表物種為材料，通過轉錄組、分子進化、比較形態學和功能研究，系統探究了毛茛科中花瓣平行丟失的分子機制。相關論文發表于The Plant Journal?；ò晔潜蛔又参镂齻鞣壅叩闹匾浇椋谛螒B和結構等方面呈現出豐富的多樣性。研究結果表明，毛茛科大多數無花瓣分支中花瓣的丟失可能是由AG1的表達外擴造成的，而AP3-3的丟失、沉默和表達下調可能是結果。該研究有助于認識毛茛科植物花瓣平行丟失的分子機制，也為理解被子植物其他類群中的花瓣丟失問題提供了新思路。

氮添加影響亞熱帶森林生態系統林下植物葉片功能性狀及土壤碳動態

中國科學院華南植物園生態中心環境生態學研究組以亞熱帶森林生態系統林下優勢物種（草本和灌木）和土壤為研究對象，依托石門臺林冠和林下氮添加實驗平臺，對比研究2種氮添加方式和2個氮添加水平處理下，林下優勢種植被葉片重要功能性狀和與土壤有機碳相關過程的影響。相關成果分別發表于Journal of Ecology和Journal of Soils and Sediments。與自然大氣氮沉降相比，林下氮添加實驗有可能高估了大氣氮沉降對森林生態系統林下植物功能性狀和土壤有機碳相關過程的影響。長期林下、林冠氮添加實驗將為評估亞熱帶森林生態系統功能和過程對大氣氮沉降的響應提供更直觀的證據。

熱帶季節雨林密度制約效應研究進展

中國科學院西雙版納熱帶植物園楊潔、宋曉陽等與合作者研究密度制約效應與環境的相互作用，以及對熱帶森林樹種多樣性維持的影響。相關論文發表于Oecologia。研究團隊通過分析西雙版納熱帶森林20公頃樣地10年的幼苗調查數據，結合地形數據進行進一步的研究，通過分析發現，旱季同種負密度制約效應在各個生境的效應沒有顯著性差異，而雨季，同種負密度制約效應在溝谷要顯著強于山脊。并且，樹種幼苗多樣性也表現出溝谷高于山脊這一特點。該階段性成果表明，雨季的負密度制約效應在地形上的變化能夠解釋部分樹種多樣性格局的成因。

番茄避陰反應調控機制研究進展

中國科學院遺傳與發育生物學研究所李傳友研究組翟慶哲等揭示番茄Mediator亞基MED25與PIF4互作調控避陰反應的轉錄調控機理。相關論文發表于Plant Physiology。密植栽培是提高作物單位面積產量的有效途徑。研究發現番茄PIF4蛋白通過調控生長素合成和信號轉導相關基因的表達，在遮陰誘導的下胚軸伸長中發揮重要作用。在此過程中，Mediator亞基MED25通過與PIF4直接互作，將RNA聚合酶II招募到PIF4靶標啟動子區，激活下游基因表達。因此，MED25作為溝通PIF4和RNA聚合酶II通用轉錄機器之間相互交流的橋梁，調節遮陰誘導的下胚軸伸長。

龍膽族葉綠體基因組進化和系統學研究進展

中國科學院武漢植物園系統與進化課題組王恒昌等利用系統基因組學揭示了龍膽族內系統發育關系。相關論文發表于BMC Plant Biology。龍膽族包含龍膽亞族和獐牙菜亞族，大多數物種生長在青藏高原高山草甸及流石灘，包含許多著名的高山花卉和藥用植物，如龍膽、獐牙菜、秦艽、扁蕾等，是理解高山植物演化和適應性的良好類群。比較分析表明，核糖體蛋白基因和RNA聚合酶基因在龍膽族葉綠體基因中具有較高的替代率和遺傳變異；參與光合作用的編碼基因較為保守。rpoC2基因具有較高系統發育信息性，可用作龍膽族分類學研究的條形碼。此外，龍膽族葉綠體蛋白編碼基因組都經歷著純化選擇。

揭示PSL1在調節細胞結構和水分關系方面的作用機理

中國水稻研究所水稻生物學國家重點實驗室錢前院士團隊與合作者揭示了PSL1具有多聚半乳糖醛酸酶作用，可調節水稻細胞壁生物合成、植物發育及耐旱性。相關論文發表于New Phytologist。研究人員從光敏卷葉突變體中克隆并鑒定出一個半乳糖醛酸酶（一種果膠降解酶）的編碼基因PSL1，該基因突變后導致水稻根部和葉片組織中的細胞壁增厚，泡狀細胞比例增加，直接導致葉片在低濕度和高光環境下發生超敏卷曲，從而提高耐旱性。該研究揭示了PSL1在調節細胞結構和水分關系方面的作用機理，解釋了水稻“午睡”現象。該研究為抗旱育種工作提供了重要的理論依據。

植物干細胞命運決定新機制

中國科學院遺傳與發育生物學研究所李傳友研究組與中國農業大學合作，發現動植物中保守的LIM-domain binding（LDB）家族轉錄調控因子SEUSS（SEU）調控干細胞組織中心的命運決定。相關論文發表于The EMBO Journal。固著生長的高等植物能夠不斷調整器官發生和發育進程，從而適應復雜多變的環境條件。研究發現，SEU作用于SHR/SCR通路正向調控WOX5表達和干細胞組織中心的建立。SEU作為支架蛋白整合核心轉錄因子與表觀遺傳因子的功能，形成SCR-SEU-SDG4轉錄復合體，從而精確調控WOX5的時空特異表達和決定干細胞組織中心的命運。

金絲楠木的“環狀物種分化”研究進展

中國科學院西雙版納熱帶植物園植物系統發育與保護生物學課題組李捷等探討楨楠的遺傳格局、遺傳格局成因及其可采取的保護措施。相關論文發表于Ecology and Evolution。楨楠可明顯分為兩個組及兩個亞組，即東、西一與西二亞組。楨楠主要沿四川盆地四周分布，且遺傳距離和環形地理距離正相關。研究人員基于群體遺傳研究結果，提出首要采取就地保護的楨楠保護策略，對位于風水林的群體（青城山和邛崍）與林場的群體（銅梁、永川群體）需采取減少人為干擾的就地保護；結合物種分化歷程推演，需采取遷地保護措施時，應盡可能提高群體（組）內的遺傳多樣性而避免東西兩個群體（組）間的融合。