2023年4月21日,我院学术论坛邀请北京大学现代农学院何跃辉教授为我们带来了题为《植物“越冬记忆”形成的分子与表观遗传调控机理-A two-decade journey on a single DNA element》的精彩报告,报告在理科楼430学术报告厅进行,由刘良玉教授主持。
许多温带越冬植物(如冬小麦、冬油菜)经历寒冬后,通过春化作用(惫别谤苍补濒颈锄补迟颈辞苍)获得了在来年春季开花的潜力。在十字花科的拟南芥(模式植物)中,冬季持续低温导致成花转变(开花)的核心负调控转录因子贵尝颁被关闭,这种沉默状态在升温后的后续生长发育过程中被稳定维持,形成“越冬记忆”,从而使植物在生长发育的后期能适时开花结实。
围绕拟南芥“越冬记忆”形成的表观遗传调控机理这一科学问题,何跃辉教授开展了长达二十多年持续而深入的研究,并取得了一系列原创性成果。何教授的早期研究发现FLC基因第一个内含子的294产辫顺式元件对于春化抑制FLC至关重要,进一步研究将该功能元件精确缩小到47bp、并将其称为“冷记忆”元件(Cold Memory Element, CME)。根据CME中的Sph/RY基序,找到了与之直接结合的转录因子VAL1/2,后续研究揭示EBS和SHL(H3K4me3和H3K27me3组蛋白修饰阅读器),既可以与VAL1/2直接相互作用,又能招募VIN3-PRC2复合体,经低温春化在包含CME的nucleation区建立起表观遗传修饰的“冷记忆”,进而稳定地沉默FLC基因表达。
何教授深入浅出地介绍了如何从一个关键DNA元件入手,进而一步步挖掘出与之关联的转录因子和表观遗传修饰因子,系统解析了模式植物拟南芥“越冬记忆”形成的分子与表观遗传调控机理,何教授严谨治学的风格非常值得大家学习和借鉴。报告结束后,与会师生踊跃提问交流,何跃辉教授逐一耐心解答,为我院师生带来一场精彩非凡的学术盛宴。
报告人介绍:
北京大学现代农学院教授,北大-清华生命科学联合中心研究员,兼北京大学现代农业研究院副院长。2001年获美国肯塔基大学 (University of Kentucky) 博士学位,2001.10-2005.07在威斯康星大学麦迪逊分校生物化学系 (University of Wisconsin-Madison) 从事博士后研究。2005-2014任新加坡国立大学 (National University of Singapore) 生物科学系助理教授、长聘副教授 (Tenured Associate Professor), 2006-2014任新加坡淡马锡生命科学研究所 (Temasek Life Sciences Laboratory) 研究员 (Principal Investigator) 及Senior PI,2014-2020年任中国科学院上海植物逆境生物学研究中心研究员。2020.10起任职北京大学现代农学院。何跃辉教授聚焦植物环境表观遗传学前沿,采用模式开花植物拟南芥及主粮作物小麦,探讨季节变化等环境因素(温度和光周期)调控开花时间的分子与表观遗传机理;揭示了长期低温(冬季低温)调控越冬拟南芥在春季开花的分子与表观遗传机理,发现了植物“越冬记忆”每一代重置的奥秘。以主要作者在Nature, Science, Nature Genetics, Nature Biotechnology, Nature Plants, Nature Communications, Molecular Cell, Developmental Cell, Current Biology, PNAS, Molecular Plant, Plant Cell等顶尖/著名期刊发表论文数十篇。