中美科学家提出低温应答新机制

【字体: 时间:2008年01月07日 来源:生物通

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  来自中科院昆明植物所,云南红河大学(Honghe University),美国密苏里大学唐纳德丹佛植物科学中心(Donald Danforth Plant Science Center,DDPSC,生物通注),堪萨斯州立大学的研究人员基于ESI-MS/MS的脂类组学方法(Lipidomics),分析比较了拟南芥在响应低温胁迫的冻和冻融过程中约120种膜脂分子的组成变化规律以及磷脂酶D-a1和d在其中的作用,为进一步揭示植物响应低温胁迫的机制提供了重要的基础。

  生物通综合:来自中科院昆明植物所,云南红河大学(Honghe University),美国密苏里大学唐纳德丹佛植物科学中心(Donald Danforth Plant Science Center,DDPSC,生物通注),堪萨斯州立大学的研究人员基于ESI-MS/MS的脂类组学方法(Lipidomics),分析比较了拟南芥在响应低温胁迫的冻和冻融过程中约120种膜脂分子的组成变化规律以及磷脂酶D-a1和d在其中的作用,为进一步揭示植物响应低温胁迫的机制提供了重要的基础。这一研究成果公布在国际著名杂志《生物化学杂志》(The Journal of Biological Chemistry,JBC)杂志上。

这项研究已被《自然中国》(Nature China)杂志选为来自中国大陆和香港的突出科学研究成果,论文的研究亮点已经刊登在该杂志的网站上。

领导这一研究的是昆明植物所的李唯奇博士,其研究领域包括植物适应青藏高原极端环境的分子生理机制及其适应性进化,外来入侵植物对本土植物胁迫的分子生理机制等。

据悉,低温胁迫是影响植物的生长发育、地理分布和作物产量的主要环境因素,细胞膜是植物低温伤害产生的主要部位,膜和膜脂分子变化是植物感应温度变化的初始信号之一。植物响应低温胁迫有三个不同阶段,即冷驯(cold-acclimation)、冷冻(freezing)和冻融(post-freezing recovery)。

这一研究利用组学方法,详细和有规模的解析了两种生态型和四种基因型的拟南芥膜脂分子在三个低温胁迫阶段中的变化,该研究表明,不同类型的膜脂分子或细胞定位不同的膜脂分子,在冻害和冻融过程中发生不同变化;抑制磷脂酶D-a1和d的表达对低温诱导的磷脂水解产生了不同的作用。

原文摘要:
J. Biol. Chem., Vol. 283, Issue 1, 461-468, January 4, 2008
Differential Degradation of Extraplastidic and Plastidic Lipids during Freezing and Post-freezing Recovery in Arabidopsis thaliana
Abstract

附:
李唯奇,男,1962年5月生,理学博士学位,研究员,博士生导师。

联系方式
电话:0871-5223025

邮件:[weiqili@mail.kib.ac.cn]

研究领域
(1)植物适应青藏高原极端环境的分子生理机制及其适应性进化;

(2)外来入侵植物对本土植物胁迫的分子生理机制;

(3)植物对非生物胁迫响应的信号过程;

(4)切花衰老的分子生理机制;

(5)植物的脂信号和脂类组学。


获奖情况:

(1)2003 美国Kansas State University,生物化学系,Graduate Student Research in Biochemistry Award,In recognition of outstanding research accomplishment.

(2)2004 美国Kansas State University,Alvin and RosaLee Sarachek Predoctoral Honors Fellowship in Molecular Biology,Honorable Mention.

(3)2003 Biochemistry and Molecular Biology of Plant Fatty Acids and Glycerolipids Symposium, Fallen Leaf Lake, California June 4-8, 2003,会议优秀论文奖,论文题目“Different roles of phoshpolipase D? and ? in freezing responses in Arabidopsis thaliana.”

论文发表情况:

(1)Li W, Li M, Zhang W, Welti R, and Wang X (2004) The plasma membrane-bound phospholipase D? enhances freezing tolerance in Arabidopsis thaliana. Nature Biotech, 22:427-433.

(2)Li W, Li M, Welti R, and Wang X (In press), Profiling membrane lipid changes in Arabidopsis during freezing injury and post freezing recovery to dissect metabolic and signaling functions of lipid changes and phospholipase Ds.

(3)Wang X, Li W, Li M., and Welti R (2006) Profiling lipid changes in plant response to low temperatures. Physiol. Plant. 26:90-96.

(4)Welti R, Li W, Li M, Sang Y, Biesiada H, Zhou H, Rajashekar CB, Williams TD, Wang X (2002) Profiling membrane lipids in plant stress responses: role of phospholipase D? in freezing-induced lipid changes in Arabidopsis. J Biol Chem, 277:31994-32002.

(5)Sang Y, Zheng S, Li W, Huang B, Wang X (2001) Regulation of plant water loss by manipulating the expression of phospholipase D?. Plant J, 28: 135-144.

主持和参加项目:

(1) 2005年中科院“****”入选。

(2) 主持国家“973”重大项目子课题1项;

(3) 主持国家科技基础条件平台工作项目子课题2项;

(4) 教育部留学回国人员科研启动费。

参加学术团体:美国植物学学会  《云南植物研究》副主编


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