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张劲松

张劲松:中国科学院遗传与发育研究所研究员,博士生导师。国家杰出青年基金获得者,主持或参与多项国家973,863,转基因专项及自然科学基金项目。获得基因发明专利20余项,发表SCI论文60余篇。

主要从事基因组生物学研究,研究方向为植物耐逆的分子机制及大豆功能基因组研究。

个人经历

1986年在北京大学生物系获学士

1991年在北京大学生物系获博士学位

1991-1994年,中科院遗传所工作

1994-1997年,堪萨斯州立大学博士后研究

1998-2005年,中科院遗传发育所副研究员

2006年,中科院遗传发育所研究员

2009年获得国家杰出青年基金资助

参考资料

研究内容

研究方向

主要研究方向为乙烯信号转导及大豆功能基因组研究。

具体内容

1.乙烯信号转导与胁迫和农艺性状调控

植物的生长发育和逆境胁迫反应受多种因素调控,乙烯就是其中之一。但乙烯对逆境胁迫反应的调控机制尚不清楚。近年来,随着乙烯信号转导途径的进一步揭示,其在胁迫反应中的作用也逐渐得到研究。我们早期的研究发现,烟草的II类乙烯受体基因NTHK1和NTHK2均受盐胁迫等多种逆境胁迫诱导。尽管乙烯受体都具有类似细菌的双组分信号系统的组氨酸的生物合成激酶结构域,但II类乙烯受体包括NTHK1和NTHK2主要具有Ser/Thr激酶活性。NTHK1过表达可使转基因植物幼苗增大,转基因幼苗对乙烯敏感性降低但对盐胁迫的敏感性增加。而乙烯合成前体ACC可以抑制乙烯受体NTHK1过表达植物的盐敏感特性。拟南芥乙烯信号转导途径的中心组分EIN2和下游转录因子EIN3/EIL1的突变都导致植物对盐胁迫极其敏感。这些结果表明乙烯合成及信号转导对于提高双子叶模式植物的耐盐性是有益的。进一步鉴定了受体互作蛋白,深入研究将可能揭示乙烯反应的反馈调控机制。

水稻是重要农作物,其生长周期中有大部分时间处于水饱和环境。乙烯对于水稻的适应性具有重要作用,但相关信号机制研究较少。我们的研究发现水稻II类受体OsETR2也具有Ser/Thr激酶活性,遗传分析表明该受体基因可延迟水稻抽穗促进淀粉在茎中积累。由于水稻在幼苗结构、生长环境和乙烯反应表型等方面与拟南芥有很大不同,水稻乙烯信号转导可能有新的机制。利用与拟南芥乙烯‘三重反应’不同的水稻乙烯‘二重’反应,即水稻黄化苗的根生长受乙烯抑制而地上部小麦胚芽鞘的生长受到促进,我们筛选到了一系列水稻乙烯反应突变体mhz(maohuzi)。通过图位克隆等手段鉴定了相应MHZ基因。我们发现,MHZ7/OsEIN2和MHZ6/OsEIN3也是水稻的乙烯信号转导组分,首次明确了水稻幼苗根和胚芽鞘的乙烯不敏感反应和过敏感反应的表型。进一步对新的乙烯信号转导候选蛋白MHZ1、MHZ3和MHZ9的研究,对MHZ4/OsABA4、MHZ5和MHZ2与其它激素互作调控幼苗生长的分析,及对OsEIN2过表达株系抑制子的筛选鉴定,将揭示水稻乙烯信号转导及调控农艺性状的新组分和新机制。

参考资料

2.大豆耐逆和油份调控基因研究

大豆是重要的蛋白和油料作物。尽管相关的代谢及合成途径比较清楚,但相应的调控机制尚缺乏研究。我们致力于克隆相应的调节基因并研究其在调控大豆品质和胁迫反应中的功能。这些研究对于改善大豆品质及耐逆性具有重要的实际意义。通过对大豆不同器官及发育中的大豆籽粒进行转录组分析,鉴定了数十个种子特异表达且与油份积累同步的转录因子基因。深入研究发现大豆GmbZIP123可促进油份在转基因拟南芥种子积累,这个作用是通过激活蔗糖转运蛋白基因和细胞壁蔗糖转化酶基因表达,从而促进糖分从叶片向种子的转运来完成的。糖分为种子的脂肪酸合成提供了原料进而导致油份积累。也发现了另一个大豆GmMYB73基因可提高转基因拟南芥和百脉根的叶片和种子的脂肪酸含量。同时该基因也提高大豆转基因毛状根的脂肪酸含量。GmMYB73可与GL3和EGL3互作抑制GL2表达,从而解除了GL2对PLDα1的抑制。PLDα1高表达促进磷脂胆碱PC转化为PA和DAG,TAG,使种子和叶片油份积累得到提高。我们的研究揭示了有机大豆油份积累的新机制,对于大豆品质改良具有重要意义。也鉴定了一系列胁迫应答的转录因子基因,研究了它们在植物耐逆中的作用。

发表论文

LiZG,ChenHW,LiQT,TaoJJ,BianXH,MaB,ZhangWK,ChenSY,ZhangJS(2015)ThreeSAURproteinsSAUR76,SAUR77andSAUR78promoteplantgrowthinArabidopsis.Sci.Rep.5:12477.doi:10.1038/srep12477

YangC,MaB,HeSJ,XiongQ,DuanKX,YinCC,ChenH,LuX,ChenSY,ZhangJS(2015)MHZ6/OsEIL1andOsEIL2regulateethyleneresponseofrootsandcoleoptilesandnegativelyaffectsalttoleranceinrice.PlantPhysiol.2015May20.pii:pp.00353.2015.

WangF,ChenHW,LiQT,WeiW,LiW,ZhangWK,MaB,BiYD,LaiYC,LiuXL,ManWQ,ZhangJS,ChenSY(2015)GmWRKY27interactswithGmMYB174toreduceexpressionofGmNAC29forstresstoleranceinsoybeanplants.PlantJ.2015May20.doi:10.1111/tpj.12879.

TaoJJ,CaoYR,ChenHW,WeiW,LiQT,MaB,ZhangWK,ChenSYandZhangJS(2015)TobaccoTCTPinteractswithethylenereceptorNTHK1andenhancesplantgrowththroughpromotionofcellproliferation.PlantPhysiol.pii:pp.00355.2015.

YinCC,MaB,CollingeDP,PogsonBJ,HeSJ,XiongQ,DuanKX,ChenH,YangC,LuX,WangYQ,ZhangWK,ChuCC,SunXH,FangS,ChuJF,LuTG,ChenSY,andZhangJS(2015)Ethyleneresponsesinricerootsandcoleoptilesaredifferentiallyregulatedbyacarotenoidisomerase-mediatedabscisicacidpathway.PlantCell,27(4):1061-1081.

YangC,勒克斯,MaB,ChenSY,ZhangJS(2015)EthylenesignalinginriceandArabidopsis:conservedanddivergedaspects.摩尔Plant,8(4):495-505.

CaoYR,ChenHW,LiZG,TaoJJ,MaB,ZhangWK,ChenSY*,ZhangJS*(2015)TobaccoankyrinproteinNEIP2interactswithethylenereceptorNTHK1andregulatesplantgrowthandstressresponses.PlantCellPhysiol.56(4):803-818.http://pcp.oxfordjournals.org/cgi/content/abstract/pcv009?ijkey=Q0jKv1hTwamHNBn\u0026keytype=ref

WeiW,ZhangYQ,TaoJJ,ChenHW,LiQT,ZhangWK,MaB,LinQ,ZhangJS*,ChenSY*(2015)TheAlfin-likehomeodomainfingerproteinAL5suppressesmultiplenegativefactorstoconferabioticstresstoleranceinArabidopsis.PlantJ.81:871-883.

WeiW,LiQT,ChuYN,ReiterRJ,YuXM,ZhuDH,ZhangWK,MaB,LinQ,ZhangJS*,ChenSY*(2015)Melatoninenhancesplantgrowthandabioticstresstoleranceinsoybeanplants.J.Exp.Bot.66:695-707

WangXH,LiQT,ChenHW,ZhangWK,MaB,ChenSY*,ZhangJS*(2014)TrihelixtranscriptionfactorGT-4mediatessalttoleranceviainteractionwithTEM2inArabidopsis.BMCPlantBiology,14:339.DOI:10.1186/s12870-014-0339-7

MaB,YinCC,HeSJ,LuX,ZhangWK,LuTG,ChenSY*,ZhangJS*(2014)乙烯inducedinhibitionofrootgrowthrequiresabscisicacidfunctioninrice(OryzasativaL.)seedlings.PLoSGenet10(10):e1004701.doi:10.1371/journal.pgen.1004701

MaB,ChenH,ChenSYandZhangJS(2014)Rolesofethyleneinplantgrowthandresponsestostresses.In:L.-S.P.TranandS.Pal(eds.),Phytohormones:AWindowtoMetabolism,SignalingandBiotechnologicalApplications,DOI10.1007/978-1-4939-0491-4_4,pp81-118.SpringerScience+BusinessMedia,纽约2014

LiuYF,LiQT,勒克斯,SongQX,LamSM,ZhangWK,MaB,LinQ,ManWQ,DuWG,ShuiGH,ChenSY,ZhangJS.(2014)SoybeanGmMYB73promoteslipidaccumulationintransgenicplants.BMCPlantBiol.14:73.http://www.biomedcentral.com/1471-2229/14/73

ChenLJ,WuriyanghanH,ZhangYQ,DuanKX,ChenHW,LiQT,LuX,HeSJ,MaB,ZhangWK,LinQ,ChenSY*andZhangJS*(2013).AnS-domain捕手likekinaseOsSIK2confersabioticstresstoleranceanddelaysdark-inducedleafsenescenceinrice.PlantPhysiol.163:1752-1765.

SongQX,LuX,LiQT,ChenH,HuXY,MaB,ZhangWK,ChenSY*,ZhangJS*(2013)Genome-wideanalysisofDNAmethylationinsoybean.摩尔Plant6:1961-1974.

SongQX,LiQT,LiuYF,ZhangFX,MaB,ZhangWK,ManWQ,DuWG,WangGD,ChenSY*,ZhangJS*(2013)SoybeanGmbZIP123geneenhanceslipidcontentintheseedsoftransgenicArabidopsisplants.J.Exp.Bot.64:4329-4341.

MaB,HeSJ,DuanKX,YinCC,ChenH,YangC,XiongQ,SongQX,勒克斯,ChenHW,ZhangWK,LuTG,ChenSY,ZhangJS(2013)Identificationofrice乙烯responsemutantsandcharacterizationofMHZ7/OsEIN2indistinctethyleneresponseandyieldtraitregulation.MolecularPlant6:1830-1848.

参考资料

参考资料

张劲松--中国科学院遗传与发育生物学研究所.中国科学院.2024-10-19

研究队伍.中国科学院.2015-09-21

遗传发育所揭示水稻乙烯信号转导及调控盐胁迫反应的新机制.中国科学院.2015-09-21

遗传发育所发现水稻中乙烯通过ABA途径调控根生长.中国科学院.2015-09-21