美国马里兰大学康春颖博士做客园艺讲堂

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12月13日上午,

马里兰大学康春英博士参观了风景园林学院园艺讲堂,并发表了题为“二倍体草莓花果发育研究新模式的建立”的报告。报告分为五个部分:草莓的引种、通过全基因组转录组对早期果实发育的深入探索、花的形态发生、组织特异性长非编码核糖核酸的鉴定和展望。

草莓果实表面的小颗粒种子叫做瘦果。授粉后,瘦果释放生长素,促进花托扩张,形成我们吃的水果。草莓必须经历充分的授粉过程,即每个雌蕊心皮都必须经历受精过程,这样所有的种子都会均匀地释放生长素,果实会大而对称。然而,当生长素在种子中产生的时间和地点,以及哪些基因参与激素信号的产生过程时,康春英博士在提问后开始解释她是如何逐一研究这些问题的。

基于核糖核酸序列数据,康博士设计实验来分析草莓果实发育的转录和表达。然后,利用生物信息学分析确定授粉过程中,生长素合成途径相关基因会被诱导暂时表达,并且在花托组织中检测到相关转录因子的高表达。定量RCR证明生长素和赤霉素主要在胚乳和种皮中合成,然后转移到贮藏器组织中刺激贮藏器组织的扩大。然后,利用激光捕获显微切割技术和RNAseq数据对花芽组织进行分析,获得花芽组织转录组数据并鉴定组织特异性模块。

长非编码核糖核酸是当前研究的热点之一。长的非编码核糖核酸包括内含子型和基因间隔型,具有相似结构基因的核糖核酸的“帽”结构和聚腺苷酸尾,它们在动物中被核糖核酸聚合酶转录。其功能推测涉及基因表达的引导和诱导,也可用作信号分子。康春英博士鉴定了草莓中的5833个长片段非编码核糖核酸。其中,花粉和胚囊中有1753个组织特异性表达的非编码核糖核酸。这些非编码核糖核酸的具体功能大多未知,需要进一步研究。

最后,康春莹博士提出了这个前景。在实验室研究的基础上,未来的工作将包括筛选感兴趣的长非编码核糖核酸,通过干扰、过表达和基因敲除技术研究其功能,以生长素为刺激的贮藏器扩张机制,花序结构对果实生长发育的影响,草莓突变体库的建立和维持等。

康春英博士的全英文报告。在报告的结尾,老师和学生们一个接一个地提问,他们与康博士就名胜古迹进行了深入的交流和讨论。

康春莹博士于2004年获得中国农业大学生物学院学士学位,同年被派往上海植物生理生态研究所攻读研究生和博士学位。在此期间,拟南芥(Arabidopsis thaliana)被用作研究光信号调节气孔发育机制的模型,发表于《Plant Cell》年。2010年,他去马里兰大学做博士后研究。在过去的三年中,二倍体草莓被用作材料,并采用新兴的第二代测序技术对花和果实发育不同阶段的各种组织的基因组水平进行生物信息学分析。研究结果发表于《Plant Cell》年。

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