勢頭逆天！華中農業大學一天連發2篇Nature子刊和1篇Cell 子刊！

作為農業領域實力最強的高校之一，華中農業大學在作物遺傳育種、微生物學、果樹學、分子化學與分子生物學、遺傳學、細胞生物學等學科領域一直很有優勢。

近幾年，華中農業大學的這些優勢學科發展也都非常迅速。繼上個月一周連發3篇Nature子刊後，今天（4月11日），華中農業大學3個研究團隊又同時發表了3篇頂尖論文，其中包括2篇Nature子刊和1篇Cell 子刊，可謂勢頭逆天。下面一起看一看。

1

華中農業大學鄧秀新領銜的柑橘團隊Nature Genetics發表重要進展

華中農業大學鄧秀新院士

4月11日，《自然?遺傳學》（Nature Genetics）刊物在線發表了華中農業大學鄧秀新院士領銜的柑橘團隊在無性生殖領域取得的研究進展（Genomic analyses of primitive, wild and cultivated citrus provide insights into asexual reproduction）。這項工作以柑橘原始種、野生種和栽培種的基因組為基礎，採用比較基因組、遺傳學和轉錄組等方法解析了柑橘「多胚」形成的分子基礎，鎖定了關鍵基因CitRWP。

徐強教授為該論文通訊作者，華中農業大學博士生王霞、徐遠濤、張斯淇及西南大學曹立副研究員為論文並列第一作者。華中農業大學信息學院馬彬廣、陳玲玲，生命科學技術學院陳春麗等多位老師及研究小組參與完成了該項目。該研究受到國家自然科學基金，中央高校基本科研業務費專項基金和973計劃等項目的資助。

柑橘多胚基因的發掘和利用對於固定優良基因型、排除珠心胚的干擾、提高育種效率具有重要意義。在柑橘苗木繁育中常利用多胚性來生產整齊一致的砧木或品種，在柑橘馴化和栽培過程中多胚性也常被人們利用保存優良基因型。本研究為進一步精確利用「多胚性」分子設計輔助柑橘育種提供基因資源，同時對於大田作物引入無融合生殖性狀固定雜種優勢也具有借鑒價值。

該篇論文也是柑橘團隊基因組研究的又一成果。2013年，該團隊在《自然?遺傳學》（Xu et al, 2013, Nature Genetis, 45:59-66）發表了柑橘（芸香科）第一例基因組，並解析了甜橙果實富含維生素C的分子基礎。經過4年的努力，柑橘團隊自主完成了5例基因組，從上游到下游建立起一套適合於多年生果樹作物開展正向遺傳學研究的方法，並在果實品質和無性生殖研究取得新進展。文章鏈接：http://www.nature.com/ng/journal/vaop/ncurrent/full/ng.3839.html

2

華中農業大學殷平教授團隊Nature Plants發表重要成果

華中農業大學殷平（右一）和團隊成員在一起討論

同在4月11日，Nature Plants以article形式在線發表了華中農業大學作物遺傳改良國家重點實驗室/生科院殷平教授團隊關於植物RNA編輯複合體參與RNA編輯分子機制的最新研究成果。

類似於在一篇WORD文檔中，會時常使用插入、刪除、替換等手段來修改文字信息，被稱為文檔編輯。在植物遺傳信息「天書」中，RNA編輯是指通過轉錄後特異位點核苷酸的插入、缺失及轉換等加工修飾手段，對基因進行修飾和調控。在高等植物中，RNA編輯主要發生在線粒體和葉綠體中。RNA編輯異常影響植物細胞器的生物發生，導致植株生長緩慢，以及生殖發育障礙。

早在1989年研究人員就在植物中發現了RNA編輯的現象。2005年，第一個參與RNA編輯的蛋白因子被鑒定出來，發現它是一個PLS-type的PPR蛋白。隨後，一系列的研究鑒定了多個PLS-type PPR蛋白家族作為反式因子參與RNA編輯。2012年，兩個獨立的研究組同時篩選到另一類RNA編輯因子——MORF蛋白家族（也稱為RIP）。MORF突變體極大的降低線粒體和葉綠體RNA編輯的效率。

但是，這些蛋白因子是如何協同參與植物細胞器RNA編輯的分子機制並不清楚。

為了解決以上問題，該課題組首先試圖通過結構生物學手段解析PLS-type PPR蛋白以及MORF蛋白的結構。由於大多數天然的PPR蛋白性質不好，很難拿到天然的PLS-type PPR蛋白進行結晶實驗。該課題組通過將擬南芥中所有的PLS-type PPR蛋白進行序列保守性分析，巧妙的設計了一個含有9個重複序列包含3個PLS三聯體重複的PLS-type PPR蛋白，命名為(PLS)3PPR。該蛋白可以進行異源可溶性表達，性質穩定。最終獲得了PLS-type PPR蛋白的晶體結構，揭示了P，L，S這三類重複單元結構的差異性。

研究組同時對MORF家族蛋白成員進行結晶篩選，解析了MORF9蛋白的結構，發現其是一類新型的蛋白結構。研究人員通過生化實驗證實(PLS)3PPR通過PLS三聯體和MORF9相互作用，並解析了(PLS)3PPR - MORF9複合物晶體結構。結構顯示L-type重複單元在介導蛋白相互作用過程中發揮關鍵的作用。有意思的是(PLS)3PPR - MORF9複合物比(PLS)3PPR單體有更強的RNA結合能力。結構比對發現，MORF9的結合驅使(PLS)3PPR 的L-type重複單元發生構型轉變，使其更為緊湊，從而使得其第2位和35位的氨基酸距離更近，更有利於其對RNA鹼基的結合。

基於以上發現，該研究組提出了MORF蛋白在RNA編輯中發揮功能的分子機制：在沒有MORF蛋白存在的情況下，PLS-type PPR蛋白有較弱的靶標RNA結合能力；而當MORF蛋白存在時，可以引起PLS-type PPR蛋白構型發生改變，從而增強其對靶標RNA的結合能力。

該研究由博士後閆俊傑、研究生張群霞作為論文共同第一作者，殷平教授作為論文通訊作者。中國科學院植物研究所林榮呈研究員為本研究提供了幫助。校級蛋白質平台為該研究的開展提供了強有力的支持。上海同步輻射光源（SSRF）為數據收集提供了幫助。該研究受到了科技部基金、華中農業大學科技自主創新基金和人才啟動基金、以及中國博士後基金的資助。閆俊傑博士特別鳴謝學校優秀博士後持續職業發展基金項目的支持。文章鏈接：

http://www.nature.com/articles/nplants201737

3

華中農業大學王學路課題組Cell 子刊發表研究成果

華中農業大學長江學者、國家傑青王學路

近日，生科院王學路課題組在油菜素甾醇領域取得系列重要研究進展，先後發現了油菜素甾醇通過RLA1調控水稻葉片直立性的機理、油菜素甾醇和光協同調控植物生長發育過程的細胞和分子機制兩大方面的秘密。

4月11日，Cell 子刊Developmental Cell以《SINAT E3 ligases control the light-mediated stability ofthe brassinosteroid-activated transcription factor BES1 in Arabidopsis》為題在線發表了後一項研究成果。稍早前，The Plant Cell刊物在線發表了他們的前一項研究成果。

光是控制植物生長極為重要的環境因子，調節植物生長發育的每一個方面。早在1996年，人們就認為光可能與油菜素甾醇一同調控植物的生長發育的很多過程，但其中的分子機制卻一直不清楚。

王學路課題組通過突變體篩選和圖位克隆發現了水稻BR信號轉導通路中的新成員RLA1，並通過遺傳分析和生物學化學的方法證明RLA1在GSK2下游被GSK2所磷酸化而調控其蛋白穩定性。同時也證明RLA1可以和轉錄因子OsBZR1及DLT互作，形成BZR1-RLA1-DLT的轉錄複合體，共同調控水稻葉片直立性的表型。該研究不僅發現了水稻中獨特的BR信號轉導途徑，也為人工改造水稻株型，提高禾本科作物產量提供了重要理論意義。

王學路教授是兩篇文章的通訊作者，華中農業大學孫世勇研究員和復旦大學博士生喬勝龍為The Plant Cell論文的共同第一作者；華中農業大學與復旦大學聯合培養的博士生楊夢冉同學為Developmental Cell論文的第一作者。王學路和楊夢冉還是同期Developmental Cell上一篇背靠背論文的共同作者。相關鏈接：

http://www.cell.com/developmental-cell/fulltext/S1534-5807(17)30167-3

End

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