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    • 关于我校教师参与完成的成果拟申报2020年度河北省科学技术奖的公示

        发布时间: 2020-06-02   信息员:   


      根据河北省《关于2020年度河北省科学技术奖提名工作的通知》的要求,我校王巍参与的成果“光及两种植物内源信号分子调节气孔运动的机制”,拟申报2020年度河北省科学技术奖。现将该项目的有关情况予以公示(具体附后)。

      公示期为2020628日。任何单位或个人可在公示期内以信函或传真方式对公示内容提出书面异议。异议材料须注明真实姓名和联系方式,其真实性由提出异议的单位与个人负责。对匿名或无具体事实根据的异议,不予受理。

      联系方式:校纪委办(83789210)校科研院(83789230

        

        

      福建农林大学

      202062

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      附件:

      自然科学奖提名号:120-235;推荐等级:三等奖以上

      项目名称

       光及两种植物内源信号分子调节气孔运动的机制

      推荐单位

       河北省教育厅

      项目简介

      该项目属于生物学一级学科下的二级学科植物学领域。作为植物叶片表面的重要结构,气孔控制着植物与环境之间的水分和气体交换,在植物水分代谢和光合作用过程中发挥重要的调节作用,并直接影响植物的有机物生产和环境适应能力。气孔开关受外界因素(光、温度等)及植物内源信号分子(如脱落酸、茉莉酸等)的共同调节,各种刺激引起气孔运动的信号途径在保卫细胞形成复杂的信号网络。到目前为止,关于气孔运动的调节因子以及它们的信号转导机制,仍有很多科学问题没有搞清楚,需要更广泛及深入的研究。近年来,在多项国家自然科学基金支持下,课题组对于外部因素(光)和植物体内信号分子(细胞外钙调素、细胞外ATP)调节气孔运动的方式、保卫细胞响应刺激后启动的信号转导机制、信号转导途径的交叉互联进行了系统的研究,取得了一系列具有显著创新性的研究成果,对理解气孔运动的机制具有重要的理论意义,对于探索提高植物生产能力和环境适应能力的措施具有一定的指导价值。主要成果和创新点如下:

      1、阐明了细胞外钙调素促进气孔关闭的信号转导机制。项目组首次发现存在于保卫细胞外的钙调素促进气孔关闭的生理效应,同时发现钙调素首先激活了细胞质膜上的异三聚体G蛋白,通过亚基促进活性氧(ROS)生成,进而促进保卫细胞中Ca2+增加,最终促进气孔关闭;此外,钙调素也通过激活亚基、ROS生成来介导一氧化氮(NO)积累,从而促进气孔关闭。相关研究结果在植物学国际TOP期刊Plant   Physiology发表论文两篇,被SCI引用128次。

      2、阐明了细胞外ATP促进气孔开放的信号转导机制及与细胞外钙调素信号途径的交叉。项目组发现了细胞外ATP促进气孔开放的生理效应,同时发现细胞外ATP首先激活质膜异三聚体G蛋白,进而通过激发细胞内ROS、钙离子信号和质膜质子泵,最终促进了气孔开放。细胞外钙调素和细胞外ATP调节气孔运动的信号转导途径存在交叉互联,共用异三聚体G蛋白、活性氧、钙离子等信号转导组分,并通过各自产生的特征性信号模式调控气孔开关过程。相关研究结果发表在植物学国际TOP期刊Molecular   Plant,被SCI引用37

      3、揭示了红光诱导气孔开放的能量来源及信号转导机制。项目组发现,红光诱导气孔开放的过程中,来自于保卫细胞和叶肉细胞叶绿体的能量是维系气孔开放的重要能量来源;细胞质中的鸟苷酸交换因子-G蛋白(RopGEF2-ROP7/2)信号级联过程在此过程中发挥负调控作用。研究成果发表在植物学国际TOP期刊Plant   PhysiologyPlant Cell & Environment,被SCI引用17次。

      总之,该项目发现了保卫细胞响应外部刺激、内源信号分子的信号传导过程,揭示了气孔开放和关闭调控的新机制。对于理解气孔运动的信号传导网络具有重要的理论意义,对协调植物光合作用和水分利用之间的关系、提高作物水分利用效率、促进植物生产能力也具有一定的指导价值。5篇代表性论文分别发表在Plant   PhysiologyMolecular PlantPlant Cell & Environment等植物学领域国际TOP期刊,总共被SCI文章引用182次(其中包括在Nature   Communication, Plant Cell等知名TOP期刊发表的论文)。项目成果的学术价值得到了国际同行的认可,植物细胞信号转导领域的权威学者Alan M JonesNigel M. Crawford高度评价了本项目的创新点,在国际知名杂志Current Opinion in Plant Biology2014, 22: 56-64)和Plant   Cell2010, 22: 249-259)发表的文章中对异三聚体G蛋白介导的ROS合成、NO生成在细胞外钙调素和ATP调节气孔运动中的作用的科学意义给予了肯定

      代表性论文专著目录

      1.Chen Yu-Ling, Huang Rongfeng, Xiao Yu-Mei, Lü Pin, Chen Jia, Wang Xue-Chen* (2004)   Extracellular calmodulin-induced stomatal closure is mediated by   heterotrimeric G protein and H2O2. Plant Physiology, 136: 4096-4103.

      2.Li Jian-Hua, Liu Yin-Qian, Lü Pin, Lin   Hai-Fei, Bai Yang, Wang Xue-Chen,Chen   Yu-Ling* (2009) A signaling   pathway linking nitric oxide production to heterotrimeric G protein and   hydrogen peroxide regulates extracellular calmodulin induction of stomatal   closure in Arabidopsis. Plant Physiology, 150: 114-124.

      3.Hao Li-Hua, Wang Wei-Xia, Chen Chen, Wang   Yu-Fang, Liu Ting, Li Xia, Shang   Zhong-Lin* (2012) Extracellular ATP   promotes stomatal opening of Arabidopsis thaliana through heterotrimeric G   protein a subunit and reactive oxygen species. Molecular Plant,   5(4): 852-864.

      4. Wang Wei, Liu Zhao, Bao   Li-Juan, Zhang Sha-Sha, Zhang   Chun-Guang, Li Xin, Li Hai-Xia, Zhang Xiao-Lu, Bones Atle Magnar, Yang Zhen-Biao,   Chen Yu-Ling* (2017) The   RopGEF2-ROP7/ROP2 Pathway activated by phyB suppresses red light-induced   stomatal opening. Plant Physiology, 174: 717-731.

      5. Wang Shu-Wei, Li Ying, Zhang Xiao-Lu, Yang Hai-Qiang, Han Xue-Fei, Liu Zhao-Hui, Shang Zhong-Lin, Asano Tomoya,   Yoshioka Yasushi, Zhang Chun-Guang*, Chen Yu-Ling*(2014) Lacking chloroplasts   in guard cells of crumpled leafattenuates stomatal   opening: both guard cell chloroplasts and mesophyll contribute to guard cell   ATP levels. Plant, Cell & Environment, 37: 2201-2210.

        

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      主要完成人情况表(排名、姓名、技术职称、工作单位、对本项目技术创造性贡献、曾获奖励情况)

      排名

      姓名

      技术职称

      工作单位

      完成单位

      贡献

      曾获奖情况

      1

      陈玉玲

      教授

      河北师范大学

      河北师范大学

      该项目的负责人,负责项目整体工作的研究方案设计、实验结果的分析与探讨。在该项目中具体从事的工作:负责异三聚体G蛋白介导的ROS生成、Ca2+变化、NO生成在细胞外钙调素调控气孔运动中的调节关系(第一科学发现点)、phyB激活的RopGEF2- ROP7/ROP2 途径抑制红光诱导气孔开放的过程、保卫细胞叶绿体及叶肉细胞对气孔运动的贡献(第三科学发现点)等内容的研究方案设计、结果分析及论文撰写,对第一、第三科学发现点有贡献,是代表性论文1的第一作者,代表性论文245的通讯作者。

      2

      尚忠林

      教授

      河北师范大学

      河北师范大学

      负责细胞外ATP引起气孔开放的信号途径中G蛋白- ROS-Ca2+-H+的关系(第二科学发现点)的研究内容设计、实验结果分析和论文撰写,对第二科学发现点有贡献,是代表性论文3的通讯作者;参与研究了保卫细胞叶绿体及叶肉细胞对气孔运动的贡献(第三科学发现点),对第三科学发现点有贡献,是代表性论文5的共同署名作者。

      2010年获河北省自然科学奖二等奖,排名第一。项目名称:细胞外钙调素调控花粉细胞内钙离子动态变化的信号转导机制,证书编号:2010ZR2005-1

      3

      张春广

      副教授

      河北师范大学

      河北师范大学

      参与保卫细胞叶绿体及叶肉细胞对气孔运动的贡献(第三科学发现点)研究内容的实验设计、部分实验的完成和论文的撰写,是代表性论文5的共同通讯作者;参与研究了phyB激活的RopGEF2-ROP7/ROP2 途径抑制红光诱导气孔开放的过程(第三科学发现点),是代表性论文4共同署名作者;对第三科学发现点有贡献。

      4

      李建华

      副教授

      河北师范大学

      河北师范大学

      参与异三聚体G蛋白、ROS介导NO生成在质外体钙调素调控气孔运动中的作用(第一科学发现点)研究内容的设计、主要实验的完成和论文的撰写。对第一科学发现点有贡献,是代表性论文2的第一作者。

      5

      王巍

      讲师

      福建农林大学

      河北师范大学

      参与phyB激活的RopGEF2-ROP7/2抑制红光诱导气孔开放的过程(第三科学发现点)的研究内容设计、部分实验的完成、数据分析和论文撰写工作。对第三科学发现点有贡献,是代表性论文4的第一作者。

      完成人合作关系说明

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      该项目由河北师范大学生命科学学院植物生理发育与抗逆生理实验室的四名教师和一名博士研究生合作完成。第二完成人尚忠林和陈玉玲自2007年至2017年在“保卫细胞叶绿体及叶肉细胞对气孔运动的贡献”的研究中密切合作,在论文5中陈玉玲是通讯作者,尚忠林为共同署名作者。第三完成人张春广自2011年至2017年与陈玉玲合作,共同开展“保卫细胞叶绿体及叶肉细胞对气孔运动的贡献”和“phyB激活的RopGEF2-ROP7/ROP2 途径抑制红光诱导气孔开放的过程”的研究,论文5中张春广和陈玉玲为共同通讯作者,论文4中陈玉玲是通讯作者,张春广为共同署名作者。第四完成人李建华与陈玉玲自2007年至2017年合作开展“细胞外钙调素调控气孔关闭机理”的研究,李建华是论文2的第一作者,陈玉玲是通讯作者。第五完成人王巍和陈玉玲自2007年至2017年合作开展了“phyB激活的RopGEF2-ROP7/ROP2 途径抑制红光诱导气孔开放的过程”的研究,王巍是论文4的第一作者,陈玉玲是通讯作者。

      本人承诺对上述内容的真实性负责。

        

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      第一完成人签名:陈玉玲

      2020526

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      完成人合作关系情况汇总表

      序号

      合作方式

      合作者/项目排名

      合作时间

      合作成果

      备注

      1

      论文合著

      陈玉玲/1;李建华/4

      2007-2017

      A signaling pathway linking nitric oxide   production to heterotrimeric G protein and hydrogen peroxide regulates   extracellular calmodulin induction of stomatal closure in Arabidopsis

        

      1.1.2

      2

      论文合著

      陈玉玲/1;尚忠林/2;张春广/3

      2007-2017

      Lacking chloroplasts in   guard cells of crumpled leafattenuates stomatal   opening: both guard cell chloroplasts and mesophyll contribute to guard cell   ATP levels

      1.1.4

      3

      论文合著

      陈玉玲/1;张春广/3;王巍/5

      2007-2017

      The RopGEF2-ROP7/ROP2 Pathway   activated by phyB suppresses red light-induced stomatal opening

      1.1.4

      知情同意报奖证明














      注:所填报内容必须与推荐书中提交的完全一致,否则责任自负,可自行调整行间距。


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