这个研究组不一般，2018年连续发表1

编者按

截止年7月，李家洋是丰收的一年，总共发表了10篇论文，其中5篇通讯，4篇非通讯，1篇贺词。另外，在年1月份，李家洋等团队荣获国家自然科学一等奖，以表彰“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”的突破性成果。在这里我们系统介绍一下李家洋的5篇通讯文章。

前言

年4月，李家洋研究员受邀在植物学权威学术期刊AnnualReviewofPlantBiology撰写题为“GeneticRegulationofShootArchitecture”的综述文章，对侧芽发育、茎秆伸长、分枝角度、花序发育的调控机制进行了系统总结，对水稻理想株型的调控机理以及作物株型的设计育种改良进行了深入探讨，提出了独到见解。年3月14日，中科院遗传发育所李家洋等人在CellResearch上在线发表了题为“MalatetransportedfromchloroplasttomitochondriontriggersproductionofROSandPCDinArabidopsisthaliana”的研究论文，该研究揭示了一种保守的苹果酸诱导的植物和动物系统中的PCD途径，将彻底改变了我们对细胞器之间通讯的理解。年2月21日，中国科学院遗传发育所左建儒，中国科学院遗传发育所李家洋，中国农业科学院水稻研究所钱前三个研究组合作，在NatureCommunications发表题为“GeneticvariationsinARE1mediategrainyieldbymodulatingnitrogenutilizationinrice”的研究论文，该论文揭示了ARE1的遗传变异通过调节水稻氮素利用来调节谷物产量，并且是在氮限制条件下育种高产栽培品种的有希望的目标。SCIENCECHINALifeSciences（《中国科学：生命科学》英文版，SCLS）在线发表了中国农业科学院中国水稻研究所王克剑团队和中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋团队、高彩霞团队的合作研究论文：“RobustgenomeeditingofCRISPR-Cas9atNAGPAMsinrice”，报道了CRISPR-Cas9系统可以高效编辑水稻中PAM为NAG的基因位点。年1月9日，谢道昕研究组与李家洋研究组合作在JExpBot杂志发表题为“RiceDWARF14actsasanunconventionalhormonereceptorforstrigolactone”研究论文，该论文显示来自单子叶植物水稻的D14可以补充拟南芥d14突变体并与拟南芥中的SL信号传导组分相互作用。研究结果进一步表明，水稻D14，类似于双子叶植物中的SL受体，也可作为非常规激素受体，产生不可逆地结合SL的活性形式。这些发现揭示了D14蛋白在单子叶植物和双子叶植物中的保守功能。年1月6日，SCIENCECHINALifeSciences（《中国科学：生命科学》英文版，发表了中国科学院遗传与发育生物学研究所李家洋的新春贺词，“新时代、新征程,让我们共同努力、携手共进,共同打造中国科学光辉灿烂的明天!”

1.植物地上株型的遗传调控机制

图1：IPA1调控水稻株型的分子机理

高等植物株型形成是指在植物整个生长发育过程中与植株形态相关器官的发生，尤其是指分枝、叶片和花器官的形成、形状与着生位置等。植物株型的形成过程主要受遗传与植物激素等内在因素的调控，同时还受光周期、温度、水肥等外界环境因素的影响。高等植物株型形成的分子机理是植物生长发育研究的基本科学问题，具有重要的理论意义。同时，作物株型直接影响有效穗数和穗粒数，是控制产量的核心要素，作物株型的改良具有重要的生产应用价值。

李家洋研究组长期致力于植物株型建成的调控机理研究，揭示了控制水稻分蘖数目、株高、分蘖角度、穗大小以及穗粒数等株型特征的关键基因，揭示了植物激素独脚金内酯在株型发育调控中的重要作用，鉴定了水稻理想株型形成的关键基因IdealPlantArchitecture1(IPA1)及其调控理想株型发育的分子机理与调控网络，发现其应用可显著提高水稻产量，为培育高产水稻品种提供了重要的理论指导。

李家洋研究组的副研究员王冰为该论文的第一作者，李家洋研究员和澳大利亚塔斯马尼亚大学的StevenM.Smith教授为共同通讯作者。本项工作得到国家自然科学基金委、国家重点研发计划、高端外国专家项目以及中国科学院国际访问学者项目的资助。

来源：遗传与发育研究所







































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