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永利欢乐娱人城荣获两项教育部科学技术奖

近日,教育部公布了2022年度高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)获奖名单。永利欢乐娱人城生命科学学院李乐攻教授团队领衔完成的“离子通道组装的感应分子复合体调控植物的水分平衡和极性生长”和“昆虫演化与环境变迁”教育部创新团队高太平教授领衔完成的“中生代外寄生昆虫的发现及寄生行为”项目,均荣获2022年度教育部高等学校科学研究优秀成果奖——自然科学奖二等奖这是永利欢乐娱人城十四五以来再次以第一完成单位获得重要科学技术奖励,也是攀登计划实施后永利欢乐娱人城有组织科研工作取得的重大突破。

                                                            

离子通道组装的感应分子复合体调控植物的水分平衡和极性生长

李乐攻教授30多年来一直从事植物细胞电生理学研究,创建了具有核心技术的离子跨膜转运检测平台,成为国内、外30多家单位争相合作的对象,至今仍然保持不可替代的技术优势。曾主持国家科技重大专项、国家自然科学基金重点项目、教育部博士点新领域基金等20余项,取得了一系列原创性  的研究成果。该获奖成果属于李乐攻教授团队十余年潜心研究的结果,重点关注植物感应水分、保持水分、协调水分蒸腾与二氧化碳吸收以及维持细胞极性生长的分子机制。发现了细胞感应水分变化的重要受体类通道家族 (Calcium permeable Stress-gated cation Channels, CSCs)、保持植物耐旱能力的阴离子通道 (Detoxification efflux carrier, DTX)、水分蒸腾与二氧化碳吸收平衡调控分子 (Resistant to High CO2, RHC1)、调控极性细胞自律生长的钙离子通道复合物等(图1),相关系列成果在《细胞研究》 (Cell Research)、《自然通讯》 (Nature Communications)、《发育细胞》 (Developmental Cell)、《分子植物》 (Molecular Plant)、《整合植物生物学》 (Journal of Integrative Plant Biology) 等国际高水平学术期刊发表。其中该团队命名的受体类通道家族CSCs是植物领域第一个类似动物中温度和触觉感受蛋白(2021年诺贝尔生理学奖)的受体类型通道,可以感受和传导机械刺激,为动物神经生物学家和结构生物学家研究该家族的功能指明了方向;另外,该团队通过功能克隆并命名的阴离子外排通道家族DTXs,也被国际同行在多个物种中多次验证了相似的功能,这些逐渐成为热点的研究报道证实了获奖成果的正确性和首创性。

                            

                                                         

获奖项目鉴定发现的离子通道及其特异底物

除此之外,该团队近年继续关注离子信号编码机制研究,发现了四种基于离子通道组成的钙信号编码分子开关,分别编码花粉管顶端钙波动、病理和营养钙信号,解决了植物学领域长期关注的极性细胞节律生长钙波动维持、硝酸根营养、根躲避和病理钙信号启动等基础科学问题,部分结果入选相关专著和教材,成为科学的历史印迹。


中生代外寄生昆虫的发现及寄生行为

随着近年虫媒病毒的全球性传播,公众对传播病毒的媒介昆虫的关注空前高涨。作为与人类最为密切的两类外寄生媒介昆虫,吸血的跳蚤和锥蝽引起的鼠疫、黑死病、锥蝽病等曾造成了人们灾难性的死亡;虱子等食毛类昆虫以寄主的毛发和皮屑为生,给人们的生活带来困扰。外寄生昆虫与宿主关系密切,但个体很小,在化石中很难保存,因此人们对外寄生昆虫的早期演化历史知之甚少。高太平教授带领团队,基于我国北方侏罗系和白垩系地层中特有的昆虫化石,历时多年的采集、积累和研究,在外寄生吸血类和食毛类昆虫的起源和早期演化方向取得了突破。发现外寄生昆虫及其寄生行为在我国中侏罗统地层中已经出现,并伴随着中生代有羽恐龙、哺乳动物等中大型脊椎动物宿主的繁盛开始辐射演化,在与寄主协同演化的过程中逐渐形成了当今的分布格局。成果发表于《当代生物学》(Current Biology)(201220132014年)和 《自然·通讯》(Nature Communications)(2019年)等刊物上,并由威利·布拉克威尔(Wiley Blackwell)出版全英文专著一部(2019年)。成果在国内外引起较好的反响,《当代生物学》(Current Biology)、《生物评论》(Biological Reviews)等生物学刊物和国际主流媒体给予了积极的引用、评价和报道。这一系统的研究工作为厘定外寄生昆虫的起源、分化时间、重建外寄生昆虫的系统发育及理解昆虫与脊椎动物的协同演化关系提供了确凿的化石证据。

 

                                                              中生代外寄生昆虫生态复原图

高等学校科学研究优秀成果奖(科学技术)面向全国高等院校分设自然科学奖、技术发明奖、科技进步奖和青年科学奖。自然科学奖授予在基础研究和应用基础研究中做出重要科学发现的个人和单位。永利欢乐娱人城科研人员在研究领域长期耕耘、不断沉淀,面向国际科技前沿不断产出标志性研究成果,为永利欢乐娱人城攀登计划实施贡献了重要力量。