中科院重点实验室连发两篇《MCP》文章

　　

生物通报道：来自中科院植物研究院光合作用与环境分子生理学重点实验室（Key Laboratory of Photosynthesis and Environmental Molecular Physiology）的研究人员在水稻花粉蛋白质组学研究方法，以及青霉（Penicillium expansum）致病性方面获得了重要进展，并将这两项成果公布在近期的《Molecular & Cellular Proteomics》杂志上。

这两项研究成果的通讯作者分别是中国科学院植物研究所首席研究员王台教授和田世平博士，前者目前出任中国植物学会副秘书长、中国植物学会植物生理与分子生物学专业委员会副主任、中科院光合作用与环境分子生理学院重点实验室学术委员会委员。而田世平博士现任植物分子与发育生物学研究中心主任助理，植物病理学博士，首席研究员，博士生导师。

原文摘要：
Molecular & Cellular Proteomics 6:207-230, 2007.
Proteomics Identification of Differentially Expressed Proteins Associated with Pollen Germination and Tube Growth Reveals Characteristics of Germinated Oryza sativa Pollen  
[Abstract]

Molecular & Cellular Proteomics 6:425-438, 2007.
Crucial Role of Antioxidant Proteins and Hydrolytic Enzymes in Pathogenicity of Penicillium expansum
[Abstract]

花粉发育过程是一个包含了许多相互联系步骤，十分复杂的过程，许多植物物种的成熟花粉是代谢上相对静止的，但是在授粉之后花粉就会快速发育，并且形成花粉管（pollen tube），传送精子进入子房。目前由于采集可以用于转录组学（transcriptomics）和蛋白质组学（proteomics）研究的大量模式植物拟南芥和水稻体外发育花粉粒的方法的限制，至今关于花粉发育过程的分子机制所知并不多。

在第一篇文章中，研究人员描述了一种可以获得大量体外发育水稻花粉的方法，并且通过2D电泳分析，从2300个蛋白点中得到了186个在成熟和发育花粉中特异表达的蛋白，其中有66个是发育过程特异的。除此之外，通过质谱分析，研究人员发现了160个特异表达的蛋白分属于120个不同的蛋白种类，这些蛋白中参予了壁代谢（wall metabolism）明显的功能偏态（functional skew），蛋白合成与降解，细胞骨架动力学，以及能量代谢的不同分子和代谢过程。

同时研究人员也进行了与水稻孢子体蛋白质组学比较，这些都为进一步揭示花粉发育的功能特异性以及其它分子机制提出了新的分析方法与见解。

而在第二篇文章中，针对青霉（Penicillium expansum）这种常见的真菌进行了细胞内蛋白质组学和细胞外蛋白质组学比较，发现细胞蛋白质组学里的几种抗逆蛋白和基础代谢蛋白，为研究青霉致病性提供了新的实验依据。

青霉菌属多细胞，营养菌丝体无色、淡色或具鲜明颜色。菌丝有横隔，分生孢子梗亦有横隔，光滑或粗糙。基部无足细胞，顶端不形成膨大的顶囊，其分生孢子梗经过多次分枝，产生几轮对称或不对称的小梗，形如扫帚，称为帚状体。这种真菌与人类生活息息相关，少数种类能引起人和动物的疾病，许多种青霉能造成柑桔，苹果，梨等水果的腐烂；对工业产品，食品，衣物也造成危害；在生物实验室中,它也是一种常见的污染菌。

在这篇文章中，研究人员利用ESI-Q-TOF-MS/MS技术（高效液相-电喷雾四极杆飞行时间串联质谱技术）比较识别了硼酸盐（能影响青霉有害性）存在与否的情况下细胞与细胞外蛋白质组学，并从中发现了几种抗逆蛋白：谷胱苷肽（glutathione S-transferase），过氧化氢酶（catalase）, 和热激蛋白60（heat shock protein 60）；几种基础代谢蛋白：3-磷酸甘油醛脱氢酶（glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase）, 二羟酸脱水酶（dihydroxy-acid dehydratase）和精氨酸酶（arginase）。

由于过氧化氢酶和谷胱苷肽与氧化胁迫应答（oxidative stress response）相关，因此研究人员又进一步检测了活性氧分子（reactive oxygen species，ROS）水平和氧化蛋白羰基化（oxidative protein carbonylation），结果发现在施用了硼酸盐之后，ROS和羰基化蛋白增多了，这说明过氧化氢酶和谷胱苷肽在扫除ROS和保护细胞蛋白免受氧化损伤方面起着重要作用。
（生物通：张迪 责编：王蕾）

附：
王台

1964年出生，河南人，博士研究生导师，首席研究员
电子邮件：[e-mail] 
电 话：010-62836210 


研究方向：植物分子生理学，蛋白质组学

研究领域：
小孢子与花粉发育的分子机制：主要兴趣是了解花粉功能特异性的分子基础与调控机制、花粉单倍体基因组的特点以及该基因组如何调控花粉管的极性生长。

减数分裂的分子机制：减数分裂是有性生殖的关键环节，在减数分裂过程中同源染色体的同源重组是形成生物遗传多样性的基础。我们的工作重点是解析植物减数分裂同源染色体联会、重组与分离的机制，为植物育性的调控提供新基因与新知识。

功能蛋白质组学研究：通过功能蛋白质组学研究，揭示由单倍体花粉发育的机制、花粉与雌蕊细胞识别与通讯的分子基础等重要的生物学问题。同时，为认识花粉过敏等与人类健康相关的一些问题奠定基础。我们也在探索利用功能蛋白质组学的技术体系解析淀粉代谢的调控等问题。 



学习工作经历 

1985年于河南师范大学获学士学位；

1988年在武汉大学获硕士学位；

1993年至1994年在日本东京大学和大坂大学工作学习；

1997年在中国科学院植物研究所获博士学位；

1997年至1998年在日本原子能研究所作访问学者。


学术任职

中国科学院植物研究所首席研究员、中科院研究生院教授、中国植物学会副秘书长、中国植物学会植物生理与分子生物学专业委员会副主任、中科院光合作用与环境分子生理学院重点实验室学术委员会委员。兼任《植物学通报》副主编、《Journal of Integrative Plant Biology》编委。

承担项目

近五年来，主持和承担中国科学院重要方向性项目1项，“973”三级课题2项，“863”课题2项，国家转基因植物与产业化课题1项，国家自然科学基金项目3项。

　

田世平

植物病理学博士，首席研究员，博士生导师。现任植物分子与发育生物学研究中心主任助理。

电子邮件：
[e-mail] 

电 话：
010-62836559 


研究方向：采后生理病理学 

主要从事采后果实在不同环境条件胁迫下的生理失调（褐变和冷害）和调控机制研究；控制果实采后病害的生物技术及机理研究；果实抗病性诱导及机理研究；以及拮抗菌细胞凋亡及调控机制研究。

创新组成员

秦国政 博士，助理研究员

李博强 博士，助理研究员

徐 勇 助理研究员


学习、工作经历 

1995年在意大利博洛尼亚大学获“植物病理学”博士，1997年回国在中国科学院植物研究所工作，现任“采后生理病理学”研究领域首席研究员。“国家杰出青年基金”获得者，中国科学院“****”入选者。曾在意大利Udine大学和美国康乃尔大学做合作研究。

学术任职 

当任“中国青年科技工作者协会”理事，“中国园艺学会采后生理分会”副理事长，"American Association for the Advancement of Science"，"International Phytopathology Society" 和"The American Phytopathology Society"会员。兼任中国科学院研究生院、山东师范大学、大连民族学院等兼职教授，以及《Plant Pathology Journal》和《植物学通报》编委，中国科学院植物研究所学术委员会副主任，学位委员会委员；国家自然科学基金委员会农学学科评审组成员；国家发改委、国家科技部和国家农发办项目评审专家。 

成果与奖励

获得国家发明专利2项，申报国家发明专利4项，中国科学院重大成果4项。获省部级科学技术进步二等奖3项，三等奖1项。

承担项目 

国家自然科学基金项目：

1．“果实在采后病害防御中对生物和非生物因子的应答机理”，国家自然科学基金重点项目（田世平），批准号：30430480，起止年限：2005.01-2008.12,资助经费：155万元。

2．“草酸处理对采后果实的生理生化效应及作用机理研究”，国家自然科学基金面上项目（郑小林），批准号：30471211，起止年限：2005.01-2007.12，资助经费：23万元。

3．“生物拮抗菌及病原真菌在胁迫环境条件下蛋白质表达差异研究”，国家自然科学基金面上项目（秦国政），批准号：30500351, 起止年限：2006.01-2008.12，资助经费：25万元。

4．“在逆境胁迫下酵母拮抗菌细胞凋亡及其调控机制研究”，国家自然科学基金面上项目（田世平），批准号：30671473, 起止年限：2007.01-2009.12， 资助经费：30万元。

5．“经济林果实成熟衰老过程中细胞壁动态变化及外源调节机理”，国家自然科学基金面上项目（孟祥红），批准号：30600481，起止年限：2007.01-2009.12，资助经费：23万元。

6．“热带、亚热带水果采后衰老和品质劣变的调控机理”，国家自然科学基金联合资助项目（田世平），批准号：U0631004，起止年限：2007.01-2009.12，资助经费：120（32）万元。



国家科技部项目：

7．“农作物重大病虫灾害形成与调控机理研究”―――“农药靶标位点与病原抗药性的机理”，国家科技部“973” 项目子专题（田世平），项目编号：2006CB101900，起止年限：2006.01-2010.12，资助经费：50万元。

8．“农产品储藏保鲜关键技术研究与示范―――农产品产后病害的控制技术研究”，“十一五”国家科技支撑计划重点项目，项目编号：2006BAD22B02，起止年限：2006.10-2010.12，资助经费：350万元。



中国科学院项目：

9．“研制生物拮抗菌剂的关键技术研究”，中国科学院知识创新工程重要方向项目，项目编号：KSCX2-YW-G-010，起止年限：2006.10-2009.12。资助经费：100万元。

10．“新型生物农药诱导抗病和抑菌机理及其应用基础”―――“生物拮抗菌诱导寄主抗病机理研究”，中国科学院知识创新工程重要方向项目，项目编号：KSCX2-YW-N-007，起止年限：2006.10-2009.12，资助经费：40万元。



其它部委和地方项目

11．“桃及桃加工技术引进和种质创新――不同桃果实采后贮运保鲜技术研究”，国家农业部“948”项目，项目编号：2006-G30；起止年限：2006.01- 2008. 12，资助经费：60万元。

12．“冰温下桃果实冷害、病害特点及调控技术研究”，北京市重点研究项目，项目编号：D0706002040131，起止年限：2006.01-2007.12，资助经费：30万元。

13．“内源海藻糖在拮抗酵母菌抗逆反应中的作用和机理研究”，北京市自然科学基金面上项目（秦国政），项目编号： ，起止年限：2007.10-2009.12，资助经费：万元。

14．“新疆葡萄采后落粒的综合防治技术及调控机理研究”，兵团博士资金（秦国政），起止年限：2006.10-2007.12，资助经费：20万元。