郭房庆 研究员（植物一氧化氮信号转导及高温胁迫适应机制研究组）

研究方向及内容：

（1）由于二氧化碳排放量的增加，地球温室效应的加剧，导致高温胁迫日益成为我国及世界现代农业生产体系所面临的严峻挑战。叶绿体是植物细胞进行光合作用的场所，也是高温逆境因子作用的敏感位点。高温胁迫导致叶绿体类囊体膜结构发生显著的改变，从而对光合作用和植物其他生理过程产生显著伤害。植物在高温胁迫条件下的热激反应是启动体内大量热激转录因子（HSF）和热激蛋白（HSP)基因的转录，而对于启动这些热激响应基因表达的信号来源并不清楚。我们将从植物热激转录因子调控的角度，阐释植物在高温胁迫下如何维持叶绿体稳定性这一科学问题。实验室在高等植物耐热机制研究方面取得了重要的研究进展，发现了植物高温胁迫响应基因表达的叶绿体逆向调控新机制。我们的发现支持叶绿体作为植物感受高温胁迫的“感应器”（sensor），叶绿体是细胞启动胞内热激反应的信号源，同时明确地阐释了植物高温下维持叶绿体光合作用场所-类囊体膜系统稳定性的分子机制。证实植物存在高温胁迫叶绿体逆向调控信号途径，为研究植物的耐热性反应机制开辟了一个全新的领域。

（2）一氧化氮（NO）作为信号分子参与了众多的植物生长发育过程的调控以及对环境胁迫因子的响应过程。我们的主要研究兴趣在于探索植物是如何感知NO信号，并通过何种途径将信号传递到细胞核从而调控基因表达的。重点的研究方向是关于植物衰老过程的调控以及NO在这一过程中的作用。

实验室现有成员：

王庆龙 副研究员；

孙爱珍 助理研究员；

陈丽莎 助理研究员；

何宁宇 博士后；

陈娟华 博士后；

高维 博士研究生；

赵耀 博士研究生；

李泽光 博士研究生；

赵燕萍 博士研究生；

占毅 博士研究生；

李涵 硕士研究生；

晋雪琪 硕士研究生

近年来代表性论文：

1. Juan-Hua Chen#, Si-Ting Chen#, Ning-Yu He, Qing-Long Wang, Yao Zhao, Wei Gao and Fang-Qing Guo*(2020) Nuclear-encoded synthesis of the D1 subunit of photosystem II increases photosynthetic efficiency and crop yield, Nature Plants, 6 (5), 570-580 (https://doi.org/10.1038/s41477-020-0629-z) (#equal contributions to this work).

(Sicence news article:Heat-protected plants offer cool surprise—greater yields; Nature Plants news & views: Resilience under climate change)

2.Wang QL, Sun AZ, Chen ST, Chen LS and Guo FQ* (2018) SPL6 represses signaling outputs of ER Stress in control of panicle cell death in rice, Nature Plants, 4 (5), 280-288

3. Wang QL, Chen JH, He NY and Guo FQ* (2018) Metabolic Reprogramming in Chloroplasts under Heat Stress in Plants, Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 849

4. Chen ST, He NY, Chen JH and Guo FQ* (2017) Identification of Core Subunits of Photosystem II as Action Sites of HSP21, Which Is Activated by the GUN5-Mediated Retrograde Pathway in Arabidopsis, Plant Journal, 89 (6), 1106-1118

5. Yang XF, Wang YT, Chen ST, Li JK, Shen HT and Guo FQ* (2016) PBR1 selectively controls biogenesis of photosynthetic complexes by modulating translation of the large chloroplast gene Ycf1 in Arabidopsis, Cell Discovery 2, 16003

6. Sun AZ and Guo FQ* (2016) Chloroplast retrograde regulation of heat stress responses in plants, Frontiers in Plant Science7, Article398