2017年3月17日下午,中国科学院上海生命科学研究院植物生理生态研究所刘宏涛研究员应生科院植物学科许玲教授的邀请,来我院进行学术交流,并作了题为“光控发育与光信号转导”的专题讲座,受到了师生们的热烈欢迎。
刘宏涛研究员在加州大学洛杉矶分校完成了六年的博士后研究之后,于2012年回国并入选中科院“百人计划”A类,获得上海市“浦江人才计划”、2013年国家基金委“优秀青年基金”的支持,目前担任植物科学顶级期刊Plant cell的客座编辑,主要从事“蓝光信号调控植物发育的分子基础”的研究,并取得了一系列重大研究成果,其代表性论文分别发表在Science、PNAS、Plant Cell、Plos Genetics等国际知名期刊上,深受国内外同行的广泛认可。
此次讲座,刘老师首先介绍了光照除了可以为植物提供光合作用的能量,还能作为信号物质引发植物的光形态建成,接着报告引出了植物中感知和传递不同波长光质的光信号受体,主要包括蓝光受体隐花色素CRY (Cryptochrome)、ZTL (ZEITLUPE )、向光素PHOT (Phototropin),红光受体光敏素PHY(Phytochrome)和紫外光UV-B受体UVR8,并分别对其进行了介绍。她结合自己的研究工作着重介绍了蓝光受体隐花素的研究,报告提到,隐花色素CRY在细菌、植物和动物中均保守存在,其在动物中是生物钟的重要组分,还跟鸟类的磁场感应作用相关,这种在生物进化过程中保守存在的特性显示了CRY在生物中的重要性。在植物中,CRY主要是通过调控泛素化连接酶COP1和转录因子CIB1蛋白的活性来实现对光诱导基因的表达。除了专注于光信号的调节,刘老师还创造性地把温度和光受体结合起来进行研究,发现蓝光抑制下胚轴伸长的温度响应,CRY1能够与PIF4(一种红光响应因子,且与温度响应有关)相互作用从而在蓝光下控制植物生长,而低温可以通过COR27和COR28调节植物的生物钟。
刘宏涛研究员在报告中还特别强调了植物科学研究的重要性,指出植物不仅为人类提供了赖以生存的物质基础,而且植物也是进行基础的遗传和细胞生物学研究的良好材料,植物的光生物学研究就不仅启发了其他物种,包括人类中同源蛋白功能的研究,而且一些植物光信号传递系统也为光遗传学技术的开发提供了强大的助力,其中一个典型的例子就是刘宏涛研究员曾研究过的CRY2-CIB1,已经广泛被应用于光遗传领域。
在整场报告中,刘老师全面而详细地为大家介绍了有关光调控发育的相关知识,报告结束后,与在场师生进行了热烈的讨论和深入的交流,在谈到科研工作的心得体会时刘老师指出,科研既是一项可以解决问题的工作,当然又是艰难而繁琐的,要保持积极乐观的态度与求知的兴趣相结合,当研究工作与世界级顶尖同行竞争时不要轻易放弃,换个思路找到新的突破口也能游刃有余。
通过此次报告,广大师生不仅收获了植物光受体研究的最新研究进展及相关知识,更多地是受到了刘老师积极乐观,奋发坚韧的科研热情的感染,使我们今后能够有更好的心态面对科学研究中遇到的各种困难。做科研的必备素质,永远热情,永远好奇,我们才能走得更远。