報告題目：Characterization of monolignol p-hydroxybenzoyltransferase in Poplar

報告人：赵运军  助理研究员

主持人：刘畅  教授

主辦單位：林木遺傳育種國家重點實驗室

報告时间：2021年11月24日(星期三) 9:00

參與方式：腾讯聚会会议聚会会议号：243 902 634

報告人简介：

趙運軍，美國布魯克海文國家實驗室助理研究員。2013年畢業于中國科學院植物生理生態研究所獲得博士學位，被評爲中國科學院大學優秀博士畢業生和北京市高等學校優秀博士畢業生。博士畢業後加入加州大學伯克利分校能源生物研究所從事博士後研究，2017年作爲助理研究員加入美國布魯克海文國家實驗室至今。長期從事植物特別是木本植物的細胞壁合成調控研究，鑒定並解析了楊樹木材中對羟基苯甲酰化木質素合成的關鍵基因木質素單體對羟基苯甲酰轉移酶基因（PHBMT1）；做爲主要參與者之一和同事們相助發現一類細胞色素b5異構體D(CB5D)是植物S-木質素生物合成必不行少的電子穿梭卵白；發現楊樹中次生細胞壁合成的主要調控轉錄因子PtrWND1B的选择性剪接受其第二内含子序列调控，进而调治木材形成历程中的纤维细胞壁增厚；判定并解析了一种在杨树木质部发育的导管细胞中特异表达的内切-1，4-b-甘露聚糖酶PtrMAN6加入杨树导管细胞的分化。2021年获得美国布鲁克海文国家实验室“Spotlight Award”奖。在Nature Plants、Plant Cell、Plant Physiology及Plant Journal等刊物發表論文10余篇。

報告内容简介：

許多物種如楊柳科植物中的木質素會發生對羟基苯甲酸酯裝飾，然而這種結構修飾的分子基礎仍然很不清楚。研究鑒定息争析了一種楊樹BAHD家族酰基轉移酶PHBMT1，該酶可催化木質素單體對羟基苯甲酰化，從而控制楊樹木材中對羟基苯甲酰化木質素的形成。酶促動力學分析發現PHBMT1優先使用對羟基苯甲酰輔酶A作爲酰基供體，及木質素單體芥子醇作爲酰基受體。通過CRISPR-Cas9基因編輯敲除楊樹中PHBMT1基因使得楊樹木材中木質素的對羟基苯甲酸酯修飾幾乎消失，相反，PHBMT1的過表達增強了木材木質素對羟基苯甲酰化，讲明PHBMT1是楊樹中主要的木質素對羟基苯甲酰轉移酶。通過2D-HSQC-NMR及DFRC分析，證實了PHBMT1影響的楊樹木質素對羟基苯甲酰修飾發生在S-木質素上。改變木質素對羟基苯甲酰化會顯著改變木質素的理化性質。另外，研究發現PHBMT1基因在張力木材中高度誘導，体现其參與對環境脅迫的響應。木質素對羟基苯甲酰轉移酶的鑒定爲基因工程革新木質素結構和理化特性以及在生物質中合成重要的工業平台化學物提供了重要的工具。

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