【科研新进展】(28)我校四名教师科研取得新进展

来源: | 作者: | 发布日期:2016-12-18 | 阅读次数:

我校一食品团队在苹果根皮苷研究中取得新进展

  近日,我校食品科学与工程学院樊明涛教授团队通过对根皮苷生物合成的限速酶的研究,在苹果根皮苷糖基化酶基因特征及其催化机理方面取得新进展,研究论文“Purification and characterization of a novel phloretin-2'-O-glycosyltransferase favoring phloridzin biosynthesis”在国际综合期刊期刊 《科学报告》(《Scientific Reports》)在线发表。团队博士生张庭静为论文第一作者,樊明涛教授为通讯作者。

  根皮苷是苹果含有的特征酚,也是苹果及其加工产品的色泽、风味、营养及功能的主要贡献者,还是苹果及其产品溯源和质量控制的重要指标,已批准为食品添加剂,然而,对于根皮苷生物合成过程中糖基化酶编码基因、酶蛋白的性质、底物特异性、区域选择性(Regioselectivity),催化效率以及催化机理等都不甚清楚。

  樊明涛教授团队基于金冠苹果基因组序列,从金冠鲜果皮中得到一糖基转移酶,研究发现该酶既具有底物多样性又具有严格的区域选择专一性,其催化机理是双分子亲核取代,对尿苷二磷酸葡萄糖/根皮素(根皮苷合成底物)的亲和力最强,催化效率最高,从而证明其在根皮苷生物合成的关键作用。该研究不仅可以丰富黄酮类化合物的合成路径,还可以为培育高含量根皮苷的苹果及其他植物品种提供理论依据,从而进一步提高和改善苹果果实的功能性作用,生产出质量更高的苹果产品。

  该研究得到高等学校博士点基金项目和园艺作物产品加工副产物综合利用项目的支持。(食品学院 张婷)

  原文链接:http://www.nature.com/articles/srep35274

旱区生物质能研究中心在植物糖转运研究领域取得新进展

  植物如何利用被动的糖转运系统实现对糖以及其它营养物质的高效转运呢?长期以来这是科学界的未解之谜。近期,我校旱区生物质能研究中心陈少林教授团队的Johannes Liesche副教授解答了该问题,相关研究成果发表于国际著名学术期刊《New Phytologist》。

  研究者利用来自世界各地的457个不同树种的解剖学数据,分析了影响糖转运的细胞形态随着树木高度的增加发生变化的基本规律。研究发现,植物细胞进化出了两种不同的策略来提高糖的转运效率。该研究解释了不同的树种之间存在显著高度差异的原因,对于树木的育种研究及超高效运输系统仿生学的发展提供了新思路。

  该研究成果受到了科学界的广泛好评。哥本哈根大学从事植物糖转运研究的著名学者Alexander Schulz教授表示,这是一项非常重要的突破,通过整合原始数据及多元分析,推翻了科学界坚持了50多年的模型。该领域的另一位著名学者,康奈尔大学Robert Turgeon教授也高度认同该项研究的创新性。

  Liesche副教授表示,需要进一步挖掘糖高效转运相关细胞形态的遗传因素,系统深入的了解这一特性的进化历程,进一步为作物育种等方向的应用研究提供理论依据。(生命学院 刘林强)

  原文链接:http://http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.14360/full

农学院在植物种子脂肪酸代谢研究方面取得新进

  近日,农学院陈明训副教授实验室在植物种子脂肪酸积累方面取得新的研究进展,研究论文“MYB89 Transcription Factor Represses Seed Oil Accumulation”在国际植物学top期刊 《Plant Physiology》(IF:6.28)在线发表。2016级硕士研究生李东和金倡宇为论文共同第一作者,陈明训副教授为通讯作者。这是该实验室继2015年发表了转录因子TTG1在种子脂肪酸积累方面的调控机理(Plant Physiology, 2015, 169:391-402)后的又一研究进展。

  研究发现,作为MYB转录因子家族成员之一,MYB89基因编码的蛋白质定位在细胞核中,并在种子脂肪酸积累的关键时期表达量较高。种子脂肪酸含量测定结果表明,MYB89显著抑制种子中多个脂肪酸组分和总脂肪酸的积累;RNA-Seq结果表明,该基因调控两个对油脂积累贡献较大的两个转录因子和油脂合成途径上多个重要结构基因的表达;诱导表达和染色质免疫共沉淀结果表明,该基因通过直接或间接的方式调控下游对油脂贡献较大转录因子和关键结构基因的表达而抑制种子油脂的积累。研究得到国家自然科学基金、校优青培养科研专项和校引进人才启动经费资助。(农学院 冯炜)

  原文链接:http://www.plantphysiol.org/content/early/2016/12/08/pp.16.01634.full.pdf+html

理学院赵继红副教授在偏微分方程研究领域取得新进展

  近日,理学院应用数学系赵继红副教授在偏微分方程解的衰减估计研究领域中取得新进展,并已发表两篇论文[1]Jihong Zhao*, Lifei Zheng, Temporal decay for the generalized Navier-Stokes equations, Nonlinear Anal. 141 (2016) 191–210 (http://dx.doi.org/10.1016/j.na.2016.04.009);[2]Jihong Zhao*, The optimal temporal decay estimates for the fractional power dissipative equation in negative Besov spaces, J. Math. Phys. 57 (2016), 051504 (doi: 10.1063/1.4949769)。

  该研究成果主要提出了一种新方法来建立一类耗散型偏微分方程在Besov空间中解的最优衰减估计,由赵继红副教授和与湖南师范大学刘桥副教授合作完成,目前已有刊登在arXiv网站的预印本:Well-posedness and decay for the dissipative system modeling electro-hydrodynamics in negative Besov spaces,http://https://arxiv.org/abs/1508.02023v2其创新点主要有:

  一是利用此方法得到的解的衰减估计涵盖了之前的很多结果,并且改进了已有衰减估计的衰减指标。二是该方法对耗散型偏微分方程的代数结构有新的认识,建立了解在Besov空间中的加权能量不等式,这些加权能量不等式有助于我们进一步理解解的性质。三是该方法具有普适性,可应用到很多耗散型偏微分方程。目前该研究成果已被应用到流体力学中的Generilized Navier-Stokes方程和Surface quasi-geostrophic equation方程以及生物学中的Keller-Segel方程。该研究得到了国家自然科学基金青年项目及陕西省自然科学基础研究计划-青年人才项目的资助。(理学院 赵保魁)


编辑:靳军     终审:薛建鹏