林鸿宣科研成就

林鸿宣科研成就科研综述长期从事水稻重要复杂性状的分子遗传机理研究,在水稻产量性状以及抗逆性状的遗传机理与功能基因研究方面取得了一系列创新性成果

发现了多个控制水稻产量性状和抗逆性状的重要新基因,并深入阐明它们的功能与作用机理,加深了对作物性状分子遗传调控机理的认识,为该领域的发展做出了贡献,同时为作物分子育种提供多个有自主知识产权的重要基因  

主要成果如下:水稻产量性状遗传机理研究林鸿宣带领研究团队分离克隆了具有重要生物学功能和应用价值的水稻大粒新QTL(GW2基因)

GW2编码新类型RING蛋白,作为E3泛素连接酶可能参与蛋白的泛素降解途径,控制颖壳细胞分裂,从而调控颖壳大小,控制粒宽、粒重和产量

GW2作为粒宽和粒重的负调控因子,当其功能缺失或表达量降低时使谷粒增大、粒重明显增加,在高产育种上有应用价值

该研究为阐明作物产量性状的遗传机理提供重要新线索,为高产育种提供有自主知识产权的重要新基因

相关论文2007年发表于Nature Genetics

林鸿宣等从“海南普通野生稻”中成功克隆了控制水稻株型驯化的关键基因PROG1,其编码一个功能未知的锌指蛋白,其作为转录因子对水稻株型的发育起重要调控作用;对该基因变异位点的选择,导致野生稻的不利株型驯化为栽培稻的理想株型(直立生长和分蘖适当)

该研究首次阐明了水稻株型驯化的分子遗传机理,为作物高产株型分子育种提供了有价值的新线索

相关论文2008年刊登在Nature Genetics上

水稻抗逆性状遗传机理研究林鸿宣带领研究团队在创建一系列的遗传材料基础上,首次成功克隆了水稻耐盐QTL即SKC1基因,并且阐明作用机理,成为该领域的研究范例

SKC1作为Na+特异性转运蛋白,控制Na+/K+长距离运输,在盐胁迫下SKC1维持地上部高K+、低Na+的离子平衡,减轻Na+毒害,提高水稻的耐盐性

相关成果2005年发表于Nature Genetics上

林鸿宣研究组分离克隆了另外一个控制水稻抗旱耐盐的新基因DST,并揭示了一种调节作物抗旱耐盐的分子调控新机制

DST作为抗逆的负调控因子,当其功能缺失或降低时,直接下调过氧化氢代谢相关基因(如过氧化物酶)的表达,使清除过氧化氢的能力下降而增加过氧化氢在保卫细胞中的累积,促使叶片气孔关闭,减少水分蒸发,从而增强水稻的抗逆性,在作物抗逆育种中具有应用价值

相关成果2009年发表于Genes & Development上

通过对另外一个水稻耐盐相关基因OsHAL3的作用机理研究,发现OsHAL3编码黄素蛋白,受光的双重调控,光既能抑制它的表达、又使它的三聚体解聚而丧失功能;进一步的研究结果揭示了水稻耐盐相关基因OsHAL3还参与光调控植物发育的过程

相关论文2009年发表于Nature Cell Biology上 

学术论著Peng Q, Lin YS, Song XJ, Shen JB, Huang W, Shan JX, Zhu MZ, Jiang LW, Gao JP*, Lin HX* (2012) The Novel Quantitative Trait Locus GL3.1 Controls Rice Grain Size and Yield by Regulating Cyclin-T1;3. Cell Research. 2012. 22(12):1666-1680.Huang XY, Chao DY, Gao JP, Zhu MZ, Shi M, Lin HX* (2009) A previously unknown zinc finger protein, DST, regulates drought and salt tolerance in rice via stomatal aperture control. Genes & Development 23 (15): 1805–1817.Sun SY, Chao DY, Li XM, Shi M, Gao JP, Zhu MZ, Yang HQ, Luan S, Lin HX* (2009) OsHAL3 mediates a new pathway in the light-regulated growth of rice. Nature Cell Biology 11 (7): 845-851.Jin J, Huang W, Gao JP, Yang J, Shi M, Zhu MZ, Luo D, Lin HX* (2008) Genetic control of rice plant architecture under domestication. Nature Genetics 40(11): 1365-1369.Song XJ, Huang W, Shi M, Zhu MZ, Lin HX* (2007) A QTL for rice grain width and weight encodes a previously unknown RING-type E3 ubiquitin ligase. Nature Genetics 39 (5): 623-630. 承担项目项目起止时间项目名称备注2018-01--2022-12未来作物分子设计主持,国家自然科学基金基础科学中心项目2017-05--2022-04水稻重要复杂性状的遗传调控机理研究主持,部委级2017-01--2021-12水稻抗高温的遗传机制与生物学基础主持,国家级2016-07--2020-12水稻功能基因的图位克隆和功能鉴定主持,国家级2012-01--2016-12水稻杂种生殖隔离的分子遗传学基础主持,国家级2015-01--2017-12水稻籼粳比较及重要农艺性状的功能基因组学研究主持,国家级2012-01--2016-12水稻耐盐功能基因的克隆及其调控机理主持,国家级2011-11--2015-12水稻产量、抗逆的功能基因研究主持,国家级2013-08--2018-07水稻粒重的分子模块解析主持,部委级 科研成果奖励时间项目名称奖励名称2012年水稻复杂数量性状的分子遗传调控机理国家自然科学奖二等奖(排名第一) 2007年水稻耐盐复杂数量性状的遗传机理及其应用研究上海市自然科学奖一等奖2005年水稻优质、抗逆功能基因组学研究二等奖,省级

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