北京大學何躍輝教授來訪生命科學學院并作學術報告


      2020年11月20日,北京大學現代農學院何躍輝教授在生命科學學院534報告廳為生科院師生做了題為“植物花期調控的分子與表觀遺傳機制”的學術報告。我院翁杰敏院長、石鐵流教授、李小方教授、晏軍研究員、姜伊娜研究員、趙瓊研究員、孫越副教授等參加了本次講座。報告由植物學科主任許玲教授主持。

      會議伊始,何躍輝教授用一個大家熟知的自然現象引出本次報告的主題 “花兒為什在春天開放?”,緊接著何老師告訴大家是因為寒冬—“寒冬使一些植物具備了在春天開花的潛力”。原來動植物懼怕的寒冬盡然是植物開花所需的條件,這更加引起了臺下師生求知的欲望。

      許多生活在高緯度的植物需要在冬季經歷長時期的低溫環境才能正常開花,這個過程被稱為春化。冬季低溫環境刺激能夠抑制一些潛在的開花抑制基因的表達來保證在春季溫度升高時植物正常開花。報告中,何老師介紹了他五年的研究成果,他們團隊利用擬南芥探索植物花期調控的分子與表觀遺傳機制。發現主要影響擬南芥開花的是FLC基因,它抑制植物的開花,而春化能夠誘導FLC基因的沉默,所以寒冬的低溫使一些植物具備了在春天開花的潛力。之后何老師抽絲剝繭為我們展示了FLC基因如何參與抑制開花。研究表明,FLC基因編碼一個MADS-box轉錄因子,參與抑制植物開花,這個過程能夠促使植物在第二年春天正常開花。冬季低溫能引起FLC基因的染色質區域的H3K27me3位置的組蛋白修飾受抑制,從而造成基因轉錄沉默。并且何教授強調,在春季溫度升高時,表觀調控介導的FLC基因沉默能夠在之后的生長和發育過程中被維持住(被稱為冬季記憶),從而促進植物開花。而且這個狀態會被傳遞或者遺傳到受精卵和早期胚胎中,但是在胚胎發育的后期,這個表觀調控狀態會發生重置,從而保證下代植株在開花之前必須經歷冬季低溫環境。他們最近還發現一些反式作用元件和一些順式作用元件包括轉錄因子和染色質修飾蛋白相互協調,動態地調控冬季低溫環境下FLC的基因表達。

在場師生與何教授進行學術交流

      何躍輝教授深入淺出的講解使得同學們對植物花期的調控有了更全面的了解。隨后,各位老師和同學積極提問,何教授熱情地進行了解答,會場氣氛十分熱烈。何教授深入淺出的講解,讓同學們對春化過程的表觀遺傳調控的研究有了全面的了解,在場的師生受益匪淺。

      何躍輝教授2001年獲肯塔基大學博士學位,隨后在威斯康星大學麥迪遜分校進行博士后研究。2005年受聘新加坡國立大學生物科學系,組建植株環境表觀的調控實驗室。2006年新加坡淡馬錫生命科學研究所(TLL)研究員。2012年任新加坡國立大學終身副教授、TLL首席研究員。2014年,他的實驗室從新加坡遷至中國科學院上海植物逆境生物學研究中心(PSC),任課題組長、中心副主任。自2020年10月起,任北京大學現代農學院教授、北京大學現代農業科學研究所首席研究員。何教授領導的植物環境表觀遺傳學團隊主要研究植物開花調控的分子表觀機制,包括植物如何通過調控春化途徑和光周期途徑響應冬季低溫和光周期的季節性環境信號,已在模式植物擬南芥中發現多個染色質修飾蛋白與轉錄因子一起介導植物開花的光周期和低溫調控。主要研究成果發表在Nature, Science, Nature Genetics, Nature Biotechnology 和 Nature Plants等頂級學術期刊上。




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