植物种质资源与基因组学攻关团队取得烟促种子萌发研究新进展

近日，昆明植物研究所植物种质资源与基因组学攻关团队在国际植物科学主流学术期刊Trends in Plant Science发表论文，阐述野火烟气促进种子萌发研究的前沿进展，并提出烟促种子萌发的新见解。

火是一种自然现象，失控的森林大火会造成灾害性损失，但另一方面野火也为一类适应火的植物（fire-chasers）更新创造了必备的环境条件。长期以来，“烟素”（Karrikin）被认作烟气中普遍存在的主要种子萌发信号，其来源于纤维素的热解。近期，曹德昌副研究员与德国马普化学生态所合作发现木质素的热解产物丁香醛也具有促进火后植物种子萌发的功能。基于种子萌发烟信号研究的最新发现，植物种质资源与基因组学攻关团队研究人员在Trends in Plant Science撰文提出一种全新的观点：植物对火的适应与木质素的演化紧密相关，植物可能利用木质素热解产物作为野火信号启动火后种子萌发。这一观点挑战了该领域的传统认知。

木质素的演化与火相辅相成，紧密相关 （引自Cao et al., 2023）

作者们综合种子生态学、植物进化和植物系统学的知识，用独特的视角重新审视烟促种子萌发这一有趣的生态学现象。Trends in Plant Science主编Susanne C. Brink认为这一独特视角体现了作者对这一领域的激情。论文第一作者为曹德昌副研究员，攻关团队负责人李德铢研究员为论文通讯作者。美国University of Kentucky国际知名种子生物学家Carol C. Baskin和Jerry M. Baskin 也作为论文参与作者贡献了许多精彩的讨论。

据悉，曹德昌副研究员于2021年6月通过“优秀人才”项目引进种质资源库担任种子分子生态学专题组组长。新的专题组成立后，曹德昌副研究员还以第一兼通讯作者在Matter杂志发表新观点论文，提出将烟信号化合物与生物炭结合使用以助力农业可持续发展的新见解（Cao, 2022, Matter）。在研究所和种质资源库的大力扶持下，曹德昌副研究员正在逐步建立学术声誉，并于近期受邀担任美国植物生物学会主办的著名学术期刊Plant Cell和Plant Physiology的Assistant Features Editor，为两刊撰写评论文章（Cao, 2022, Plant Cell; Cao, 2022, Plant Physiol.）。

上述工作得到了昆明植物所引进“优秀人才”项目和种质资源库启动经费的支持。Trends in Plant Science的研究工作还得到了云南省“兴滇英才”青年项目和云南省科协青年人才托举工程项目的支持。

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相关文章及链接：

Cao, Dechang, Baskin, Jerry M., Baskin, Carol C., Li, De-Zhu*. 2023 Burning lignin: overlooked smoke cues for seed germination. Trends in Plant Science, 28. DOI: 10.1016/j.tplants.2023.01.011 (https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(23)00030-4)

Cao, Dechang*. 2022 Thank you for smoking: potential of biochar in sustainable agriculture. Matter, 5: 3571-3573. (https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00586-0)

Cao, Dechang*. 2022 FREE1 takes its position in peroxisomal engulfment of lipid droplets. Plant Cell, 34: 4122–4123. (https://academic.oup.com/plcell/article/34/11/4122/6670801)

Cao, Dechang*. 2022 To germinate or not? Transcriptional gradients underlie the seed dormancy continuum. Plant Physiology, 190: 1559–1561. (https://academic.oup.com/plphys/article/190/3/1559/6663996)