2023年度深圳市科學(xué)技術(shù)獎提名表

2023年度深圳市科學(xué)技術(shù)獎提名表（自然科學(xué)獎）項目名稱植物細胞對環(huán)境脅迫信號感受與響應(yīng)過程的新機制研究提名單位深圳大學(xué)項目簡介社會經(jīng)濟快速發(fā)展導(dǎo)致全球生態(tài)環(huán)境急劇變化，植物必須借助特有信號通路調(diào)整代謝以適應(yīng)環(huán)境。生物是如何感知環(huán)境脅迫信號并快速做出響應(yīng)？這是生命科學(xué)領(lǐng)域的前沿與焦點問題。本團隊在植物細胞對脅迫環(huán)境的感知、響應(yīng)與轉(zhuǎn)運機制三個層面，均取得了從“0”到“1”的突破性的研究成果。主要科學(xué)發(fā)現(xiàn)包括：（1）發(fā)現(xiàn)新的鹽感受機制：首次發(fā)現(xiàn)科學(xué)界尋找30多年的植物鹽感受器—糖基肌醇磷酰神經(jīng)酰胺（GIPC），并揭示了GIPC作用機制：植物細胞MOCA1作為葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶，能夠促進質(zhì)膜GIPC的形成，當(dāng)外界Na+與質(zhì)膜GIPC結(jié)合可以打開細胞膜Ca2+內(nèi)流通道，上調(diào)Na+/H+反向轉(zhuǎn)運蛋白功能，從而將細胞內(nèi)多余Na+排出細胞。本團隊也發(fā)現(xiàn)質(zhì)膜磷脂參與植物水分脅迫的感受。（2）發(fā)現(xiàn)新的重金屬響應(yīng)機制：首次發(fā)現(xiàn)一種植物特有的響應(yīng)重金屬脅迫的順式調(diào)控元件PvSR2-PII、轉(zhuǎn)錄因子PvMTF-1和PvERF15，發(fā)現(xiàn)一種新穎的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制—內(nèi)含子中啟動子反式激活基因本身表達的模式，本團隊在植物熱激脅迫響應(yīng)研究中也發(fā)現(xiàn)相同的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機制。（3）發(fā)現(xiàn)新的金屬轉(zhuǎn)運調(diào)控機制：首次發(fā)現(xiàn)植物細胞質(zhì)膜TuCNR10蛋白具有重金屬及微量元素選擇性轉(zhuǎn)運調(diào)控功能，能降低農(nóng)作物籽粒中重金屬Cd的累積而增加微量元素Zn/Mn含量。本團隊發(fā)現(xiàn)三種植物細胞膜轉(zhuǎn)運蛋白OsHMA2、OsLCT1andOsZIP3協(xié)同作用也能調(diào)控重金屬及微量元素的選擇性轉(zhuǎn)運。本研究發(fā)現(xiàn)植物鹽感受器GIPC及其作用機制，解碼了植物感應(yīng)鹽脅迫的機理。該成果的代表性論文發(fā)表在Nature正刊，論文被封面推薦，德國著名科學(xué)家J?rgKudla同期刊發(fā)News&Views對該突破性成果進行詳細評述。該論文被列為ESI高被引文章，被英國劍橋大學(xué)AlexWebb等推薦至FacultyOpinions收錄（標記NewFinding）。本研究成果引起國家科技部領(lǐng)導(dǎo)高度關(guān)注，王志剛部長針對該成果進展及后續(xù)研究給予專門批示。本研究發(fā)現(xiàn)PvSR2-PII和PvMTF-1是國際上第一次被發(fā)現(xiàn)的植物特有響應(yīng)重金屬脅迫信號的調(diào)控元件與轉(zhuǎn)錄因子，植物學(xué)會理事長種康院士在2009年《植物學(xué)報》主編評述中，將PvSR2-PII列為當(dāng)年植物科學(xué)重要進展。本研究發(fā)現(xiàn)TuCNR10蛋白是第一個被發(fā)現(xiàn)的具有重金屬及微量元素選擇性轉(zhuǎn)運調(diào)控功能蛋白，為農(nóng)作物微量元素強化和降低重金屬累積提供新的途徑。主要完成人情況表【1】胡章立：職稱：教授；工作單位：深圳大學(xué)；完成單位：深圳大學(xué)；主要貢獻：對本成果科學(xué)發(fā)現(xiàn)1和3有重要貢獻，參與植物鹽感受器GIPC及作用機制、植物質(zhì)膜TuCNR10轉(zhuǎn)運調(diào)控重金屬及微量元素等研究，是代表性論文1、2、3、8的共同通訊作者?！?】蔣中浩職稱：教授；工作單位：深圳大學(xué)；完成單位：深圳大學(xué)；主要貢獻：對本成果科學(xué)發(fā)現(xiàn)1有主要貢獻，負責(zé)moca1突變株與鹽感受器GIPC及其作用機制等研究，是代表性論文1的第一作者?！?】柴團耀職稱：教授；工作單位：中國科學(xué)院大學(xué)；完成單位：中國科學(xué)院大學(xué)；主要貢獻：對本成果科學(xué)發(fā)現(xiàn)2和3有重要貢獻，負責(zé)植物PvSR2Promoter響應(yīng)及TuCNR10轉(zhuǎn)運調(diào)控重金屬等研究，是代表性論文2、3、4、7的通訊作者。【4】祁曉廷職稱：教授；工作單位：首都師范大學(xué)；完成單位：首都師范大學(xué)、中國科學(xué)院大學(xué)；主要貢獻：對本成果科學(xué)發(fā)現(xiàn)2有主要貢獻，負責(zé)新型植物響應(yīng)重金屬脅迫信號的順式調(diào)控元件PvSR2和植物特有的MRE結(jié)合轉(zhuǎn)錄因子PvMTF-1的研究工作，是代表性論文7的第一作者，和代表性論文5、6的通訊作者?！?】喬坤職稱：副教授；工作單位：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)；完成單位：深圳大學(xué)；主要貢獻：對本成果科學(xué)發(fā)現(xiàn)3有主要貢獻，負責(zé)植物質(zhì)膜TuCNR10蛋白對重金屬及微量元素轉(zhuǎn)運調(diào)控、植物細胞響應(yīng)重金屬脅迫的組織特異性等研究，是代表性論文2、3的第一作者。主要完成單位1.深圳大學(xué)；2.中國科學(xué)院大學(xué)；3.首都師范大學(xué)代表性論文（專著）目錄序號論文（專著）名稱刊名所有作者（*通訊作者）1Plantcell-surfaceGIPCsphingolipidssensesalttotriggerCa2+influx；NatureZhonghaoJiang,XiaopingZhou,MingTao,FangYuan,LuluLiu,FeihuaWu,XiaomeiWu,YunXiang,YueNiu,FengLiu,ChijunLi,RuiYe,BenjaminByeon,YanXue,HongyanZhao,Hsin-NengWang,BridgetM.Crawford,DouglasM.Johnson,ChanxingHu,ChristopherPei,WenmingZhou,GaryB.Swift,HanZhang,TuanVo-Dinh,ZhangliHu*,JamesN.Siedow&Zhen-MingPei*2WheatCellNumberRegulatorCNR10EnhancestheTolerance,Translocation,andAccumulationofHeavyMetalsinPlantsEnvironmentalScience&TechnologyKunQiao,YanbaoTian,ZhangliHu*,andTuanyaoChai*.3Effectsofcadmiumtoxicityondiploidwheat(Triticumurartu)andthemolecularmechanismofthecadmiumresponseJournalofHazardousMaterialsKunQiao，ShuangLiang,FanhongWang,HongWang,ZhangliHu*,TuanyaoChai*4Co-expressionofmultipleheavymetaltransporterschangesthetranslocation,accumulation,andpotentialoxidativestressofCdandZninrice(Oryzasativa)JournalofHazardousMaterialsSiqiTian,ShuangLiang,KunQiao,FanhongWang,YuxiuZhang,TuanyaoChai*5TranscriptionFactorsPvERF15andPvMTF-1FormaCadmiumStressTranscriptionalPathwayPlantPhysiologyTingtingLin,WanningYang,WenLu,YingWang,XiaotingQi*6Beanmetal-responsiveelement-bindingtranscriptionfactorconferscadmiumresistanceintobaccoPlantPhysiologySunN,LiuM,ZhangW,YangW,BeiX,MaH,QiaoF,and

QiX*7Characterizationofanovelplantpromoterspecificallyinducedbyheavymetalandidentificatio