美国科学院院士Michael Thomashow博士到访学术交流

作者：魏小洋，图片：胡慧贞

2015年8月10日，美国科学院院士、密歇根州立大学-联邦能源部联合植物实验室主任Michael Thomashow博士应邀到访生物质能实验室，并在分子楼114报告厅为我校师生带来了题为“Role of the CBF regulator pathway in plant freezing tolerance”的学术报告，报告会由彭良才教授主持。

在报告中，Thomashow博士围绕其团队的研究进展首先系统地介绍了植物抗冷关键调控基因CBF(C-repeat binding factor)的发现过程及其调控途径在植物体中基本的作用机理。Thomashow博士团队在拟南芥中首次发现了CBF1基因，并通过酵母单杂交实验证明其蛋白表达产物可以和具有CRT／DRE元件的基因结合从而对下游抗冷基因产生调控作用。他们在后续研究中发现CBF基因其实包括CBF1、2、3三个成员，这三个基因在植物体内广泛存在并且高度保守，是调节植物CBF抗冷途径的枢纽，任何一个基因的缺失或抑制都会在很大程度上影响CBF抗冷途径的调控作用。

Thomashow博士的团队在研究中发现CBF调控途径在植物体内并不是一个独立的系统而是会受到多个调控体系的影响，并且会参加到其它的代谢调控中去。在拟南芥中，CBF基因表达量的上升能够显著提高植株的抗旱能力。不仅如此，CBF的表达量还会随着生物钟而发生规律性地变化并且会受到光照时间的影响。这些调控途径的相互作用增加了植物对环境的适应性。随后，Thomashow博士详细讲解了CBF调控途径在植物体中如何启动应答机制。在植物体中CBF调控途径启动受到了Ca²⁺/CaM信号途径的调节，低温通过刺激植物细胞膜上的蛋白受体，使低温信号沿着“膜蛋白受体-Ca²⁺-蛋白激酶-转录因子-抗冷基因”途径在植物细胞内逐级传递。最后，Thomashow博士以相关研究为例，介绍了自然界中CBF调控途径的变化对植物适应不同生长环境的重要影响，并和在座师生对相关问题进行了讨论。

当日下午，彭良才教授向Thomashow博士介绍了我室的研究进展，并就有关问题与Thomashow博士交换了意见。最后，Thomashow博士与我室学生进行了交流，并就海外留学、博士阶段学习等话题给出了意见和建议。

据悉，“2014-2015生物技术与生物能源高级系列讲座”还将于8月24-27日邀请到澳大利亚墨尔本大学植物细胞生物学教授Staffan Persson博士做有关植物细胞生物学方面的系列报告。

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Michael Thomashow 博士，美国科学院院士、美国密歇根州立大学-联邦能源部联合植物实验室主任、密歇根州立大学分子遗传学教授、植物生物学会前主席，是国际植物抗冷领域领军人物。他领导的研究小组发现植物可以通过激活CBF冷应答途径来保护自己免受冰冻的伤害，使得植物处在寒冷、冰点以上及冰点以下的温度中都能存活，并可以通过缩短光照时间等方法，激活植物的防御机制，以提高农作物的产量。已发表论文120余篇，包括国际权威学术期刊“Cell”、“Nature”、“Science”、“PNAS”、“Plant Cell”、“Plant Physiol”、“Plant J”等。