2019年3月20日，西南中药材种质创新与利用国家地方联合工程研究中心（以下简称中心）在西南生物多样性实验室1楼报告厅（C1-24-26）举行2018-2019学年第十九期学术活动。会议由赵明教授主持，中心副主任陈军文教授、刘涛副教授、刘冠泽副教授、龙光强副教授、赵艳博士等中心老师及中心48名研究生参加了此次学术活动。在此次学术活动报告会上，李雪娇以“Maize multi-omics reveal roles for autophagic recycling in proteome remodelling and lipid turnover”为题，汇报了细胞通过自噬来实现再循环是必不可少的过程，这是一种依赖溶酶体途径对胞质蛋白和细胞器等的降解过程。自噬对营养缺乏条件下的植物生长、从成熟组织到幼嫩组织的代谢物质转移至关重要。本研究通过多组学分析研究了缺氮和富氮条件下，玉米（Zea mays）自噬突变体的变化及相关机制。该研究发现，当自噬组分 ATG12 缺失时，在富氮和缺氮条件下 atg12 植株的代谢库均发生显著变化，尤其影响脂质周转和次级代谢。atg12 植株中完整的磷脂水平下降，但是脂肪分解产物出现超积累，表明脂质分解中涉及的膜更新的初始阶段不需要自噬，但自噬对其产物回收至关重要。该研究还发现，野生型和 atg12 植株之间脂质组成的差异在缺氮条件下变小，表明 atg12 可以通过替代呼吸途径清除这些化合物以帮助维持能量平衡。还通过比较在富氮和缺氮条件下叶片的转录组和蛋白质组谱，鉴定了特异性细胞器、蛋白质复合物和靶向自噬清除的单个蛋白质，表明自噬实质上改变了玉米的蛋白质组成，并为植物生长提供养分，是维持细胞稳态的重要一环。寸竹以“Role of Thylakoid ATP/ADP Carrier in Photoinhibition and Photoprotection of Photosystem II”为题，汇报了叶绿体类囊体ATP/ADP转运蛋白（TAAC）属于线粒体载体超家族，为类囊体内腔提供基质ATP以换取ADP。在拟南芥中，两个T-DNA插入株系中TAAC的缺乏不会改变叶绿体超微结构，光合蛋白的相对含量，色素组成和光合活性。在生长光条件下，突变体最初显示相似的叶重，但在达到完全发育时较低，并且与野生型相比对高光条件的耐受性较差。PSII蛋白的稳态磷酸化水平未受影响，但反应中心II D1蛋白的降解被阻断，并且在突变体中检测到无CP43的PSII单体量的减少，突变体叶片显示出比野生型叶片更高的NPQ。基于实验结果可知TAAC在PSII修复期间起关键作用，还可以平衡反式类囊体电化学H⁺梯度。念波以“The beet Y locus encodes an anthocyanin MYB-like protein that activates the betalain red pigment pathway”为题，汇报了几乎所有的开花植物都产生红色或紫色花青素，而石竹目是唯一的一种含有红色或黄色的甜菜色素替代了花青素，这可能由于甜菜素通过调控花青素生物合成的MBW复合体的MYB转录因子的调控。该研究通过基因过表达、基因沉默和酵母双杂等验证了甜菜BvMYB转录因子正调控甜菜素生物合成，同时证明不能与花青素bHLH转录因子互作，并通过重组近交将BvMYB定位于甜菜染色体Y基因座。调控花青素生物合成的转录因子的共同选择将是一个重要的进化事件，使甜菜碱在很大程度上取代花青素的功能。耿仕娴以“Dynamic Interactions of Plant CNGC Subunits and Calmodulins Drive Oscillatory Ca²⁺ Channel Activities”为题，汇报了钙是所有真核生物都具有的信号，在开花植物中钙振荡控制花粉管的生长和植物受精作用，这是解析钙波动分子调控机制的模式系统。花粉管特异性环核苷酸门控通道CNGC18、CNGC8和CNGC7与钙调蛋白CaM2一起构成了一个分子开关，依赖于细胞内的钙水平控制该通道的开启或闭合。在低钙水平的情况下，不曾结合钙离子的CaM2（Apo-CaM2）与CNGC18-CNGC8复合物互作，激活钙离子流入通道，进而提高胞质的的钙离子水平。结合钙离子的CaM2会和CNGC18/8异源四聚体分开，从而关闭通道，细胞钙水平开始降低。作者进一步在HEK293细胞中重构了钙振荡，结果证明依赖于Ca²⁺-CaM的CNGC通道活性调控为花粉管生长过程中的钙振荡提供了一个自动调控反馈机制。

在学术报告会上，与研究生积极提问，了解到自噬体会将一系列无用的物质收集起来并通过溶酶体降解，自噬对玉米蛋白质组谱和代谢物质的改变及其对改善作物养分利用的重要性，并学习了一种研究自噬作用的多组学方法。同时学习了多个蛋白复合体组成的钙依赖的分子开关，能够节律性地编码钙波动信号、调控极性细胞节律生长的精巧分子机制。