作者:李婷、陶粤、林子冰/文 陈一帆/图 审稿:庄萍萍
2024年11月8日下午,水稻研究所邀请上海市植物分子科学重点实验室杨洪全教授于科技园一期C303会议室作了题为《蓝光受体CRY调控植物DNA双链断裂修复的功能及分子机理研究》的学术报告。本次报告由水稻研究所所长钦鹏主持,相关师生到场听取报告。
在报告中,杨洪全教授以光信号通过光受体介导的信号转导途径调控植物生长发育的整个生命周期为引,言简意深地阐述了隐花色素(cryptochrome,CRY)作为蓝光受体在植物中调节光形态建成、光周期开花、气孔发育和开放,以及生物节律等重要生理过程。同时,由于生物体在生长发育过程中不断受到各种内源性和外界环境因素的诱导,导致DNA的损伤,其中产生的双链断裂DNA(DNA double-strand break,DSB)是最严重的DNA损伤。杨洪全教授介绍了其团队的最新研究,该研究揭示了一条DNA修复调控的新途径,以CRY的互作蛋白ADA2b为切入点,通过探索CRY与ADA2b互作介导蓝光信号参与DNA双链断裂修复的功能及分子机制,发现CRYs以及ABA2b的缺失均导致植物在蓝光下发生DNA损伤。染色体结构维持蛋白复合物5(Structural Maintenance of Chromosome 5,SMC5)通过同源重组在DSB修复中发挥关键作用,而CRY与SMC5也具有蓝光依赖性的互作。在此基础上,杨教授团队进一步介绍到蓝光激活的CRY能够增强SMC5与ADA2b的互作,由此来促进ADA2b对SMC5向DSB位点的招募,从而促进DSB的修复。
报告后,师生们结合课题研究领域展开了激烈的学术问题的探讨,包括植物是否存在能感知绿光的光受体;蓝光受体CRY1在不形成二聚体的情况下,是否也能发挥功能;针对四川地区寡日照的条件,如何利用光信号转导途径的关键元件,改善作物密植性能及对复杂环境的适应性等。
最后,钦鹏教授对杨洪全教授的到来与分享表示感谢。本次学术报告不仅让与会人员对植物光信号调控有了更新的认识,也为水稻所培育耐荫、耐密、抗倒伏、高光效作物新品种拓宽研究思路。
杨洪全教授:博士生导师,上海植物生理研究所博士,美国宾夕法尼亚大学博士后。现任上海师范大学教授。研究方向为光信号调控植物生长发育的分子机理,以及光信号与植物激素互作调控植物生长发育的分子机理。相关研究成果发表在Cell、Nature、Plants、PNAS 和Plant Cell等学术期刊上,连续多年入选Elsevier高被引学者。