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孔照胜研究组

植物发育与免疫应答的细胞信号网络 研究组

课题组长:孔照胜 研究员 博士生导师

研究方向、内容及意义

    课题组主要致力于植物发育与免疫应答的细胞信号网络研究。植物细胞骨架,包括微管(Microtubules, MTs)与微丝(Actin Filaments, F-actin),与细胞质膜以及细胞壁组成一个植物细胞特有的、高度动态的细胞骨架-质膜-细胞壁连续体(Cytoskeleton- Plasmamembrane-Cell Wall Continuum)。基于细胞骨架-质膜-细胞壁连续体,植物细胞形成了复杂而有序的细胞信号网络,时刻响应发育与环境信号,进行活跃的细胞骨架重排与细胞壁重构、细胞区室化(Cellular compartmentation)与细胞内稳态(Cellular homeostasis)重建,从而保障植物完成发育进程或者适应环境变化。特别是在植物与微生物相互作用过程中,细胞骨架-质膜-细胞壁连续体作为生物互作的第一道屏障(或免疫防线),在宿主与菌相互作用界面(Plant-Microbe Interface)形成过程中发挥至关重要作用,同时也是微生物(病原菌或共生菌)分泌的效应蛋白或毒力因子的重要靶标。

课题组主要有两个研究方向:

1. 细胞骨架-质膜-细胞壁连续体时空调控植物细胞形态建成
    以模式植物拟南芥和重要经济作物棉花为研究对象,研究植物细胞形态建成中细胞骨架-质膜-细胞壁连续体的时空调控机制。重点研究细胞骨架在棉花纤维细胞伸长及次生细胞壁加厚过程中的调控作用,为改良棉花纤维品质提供重要的理论指导。

2. 植物-微生物互作的细胞信号网络
    一方面,研究植物—黄萎病菌相互作用的细胞信号网络。以植物(包括棉花与拟南芥)—大丽轮枝菌互作体系为模型,研究揭示植物黄萎病致病的细胞分子机制。主要研究菌所分泌的效应蛋白如何通过菌与宿主间的相互作用界面转运至宿主细胞,进而操纵宿主细胞骨架系统,干扰囊泡运输,影响细胞壁结构与组成,抑制免疫反应。该研究对于阐明植物抗黄萎病机制具有重要意义。
    另一方面,研究豆科植物—根瘤菌共生固氮的细胞信号网络。以大豆和苜蓿为研究对象,研究共生和植物先天免疫之间对话(cross-talk)的细胞分子机制。主要研究根瘤菌分泌的效应蛋白对共生固氮的调控机制,共生固氮信号的时空调控及长距离传导机制等。本研究对于通过选育高效固氮新种质或创制高效固氮新菌株而提高共生固氮效率具有重要意义。


研究组长介绍

孔照胜 博士 研究员
电话:010-64806099
电子邮件:zskong#im.ac.cn(请将#换成@
通讯地址:北京市朝阳区北辰西路1号院3号,中国科学院微生物研究所
邮政编码:100101

20116月受聘于中国科学院微生物研究所植物基因组学国家重点实验室;2012年获得中国科学院“百人计划”择优支持。
2007-2012
,美国加州大学戴维斯分校,博士后;
2002-2006
,中国科学院遗传与发育生物学研究所,博士;
2000-2002
,天津师范大学生命科学学院,助教、讲师;
1997-2000
,山西农业大学农学院,硕士;
1993-1997
,山西农业大学农学院,学士;
中国细胞生物学会“细胞结构与细胞行为”分会,理事;
中国植物学会“植物结构与生殖生物学”专业委员会,委员。

研究队伍(请将#换成@

工作人员
董 丽 女副研究员 ldongldong#aliyun.com
田 娟 女 助理研究员 tianjuan0425#163.com
于艳军 女 工程师 yyj74#163.com

博士后
韩利波 男 博士 hanlibo#im.ac.cn
王 琪 男 博士 wangqidhn#126.com

在读研究生
类别 姓名 性别 邮箱
博士生 马银平 女 myp.apple#163.com
博士生 王朝凤 男 cfwang1123#163.com
博士生 刘魏魏 女 sklww19890516#163.com
博士生 王光达 男 wgd12321#live.com
博士生 张霞霞 女 Xiaxia08041989#163.com
硕士生 张 臣 男 494970717#163.com
硕士生 耿 媛 女
www.gy.mm#qq.com
硕士生 王 欢 男 wanghuan2918#163.com

客座研究生
类别 姓名 性别 学校 邮箱
硕博生 冯志迪 女 石河子大学 zhidi0401#163.com

已培养学生/博士后
类别 姓名 毕业年份
硕士 柳 婷 2014

发表论文(#Co-First Author; *Corresponding Author)

2012年回国后发表的论文:

Libo Han, Yuanbao Li, Yongduo Sun, Haiyun Wang, Zhaosheng Kong, and Guixian Xia*. (2016) The two domains of cotton WLIM1a protein are functionally divergent. Science China Life Sciences 59206-212

Juan Tian, Libo Han, Zhidi Feng, Guangda Wang, Weiwei Liu, Yinping Ma, Yanjun Yu, and Zhaosheng Kong*. (2015). Orchestration of microtubules and the actin cytoskeleton in trichome cell shape determination by a plant-unique kinesin. eLIFE, 4: eLife09351

Guangheng Wu, Simu Liu, Yaofei Zhao, Wei Wang, Zhaosheng Kong, and Dingzhong Tang*. (2015). ENHANCED DISEASE RESISTANCE4 Associates with CLATHRIN HEAVY CHAIN2 and Modulates Plant Immunity by Regulating Relocation of EDR1 in Arabidopsis. Plant Cell, 27: 857-873

Zhaosheng Kong, Motohide Ioki, Siobhan Braybrook, Shundai Li, Zheng-Hua Ye, Yuh-Ru Julie Lee, Takashi Hotta, Anny Chang, Juan Tian, Guangda Wang and Bo Liu*. (2015). Kinesin-4 Functions in Vesicular Transport on Cortical Microtubules and Regulates Cell Wall Mechanics during Cell Elongation in Plants. Molecular Plant, 7: 1011-1023

Fenni Lv, Haihai Wang, Xinyu Wang, Libo Han, Yinping Ma, Sen Wang, Zhidi Feng, Xiaowei Niu, Caiping Cai, Zhaosheng Kong, Tianzhen Zhang and Wangzhen Guo*. (2015). GhCFE1A, a dynamic linker between the ER network and actin cytoskeleton, plays an important role in cotton fire cell initiation and elongation. Journal of Experimental Biology, 7: 1877-1989

Ting Liu#, Juan Tian#, Guangda Wang#, Yanjun Yu, Chaofeng Wang, Yinping Ma, Xiaxia Zhang, Guixian Xia, Bo Liu, and Zhaosheng Kong*. (2014) Augmin Triggers Microtubule-dependent Microtubule Nucleation in Interphase Plant Cells. Current Biology, 24: 2708-2713

Libo Han, Yuanbao Li, Haiyun Wang, Xiaomin Wu, Chunli Li, Ming Luo, Shenjie Wu, Zhaosheng Kong, Yan Pei, Gaili Jiao, and Gui-xian Xia. (2013) The Dual Functions of WLIM1a in Cell Elongation and Secondary Wall Formation in Developing Cotton Fibers. Plant Cell, 11: 4421-4438.


回国以前发表的论文:

Takashi Hotta,  Zhaosheng Kong, Chin-Min Ho, Cui-jing Tracy Zeng, Tetsuya Horio, Sophia Fong, Trang Vuong, Yu-Rue Julie Lee, and Bo Liu. (2012). Characterization of the Arabidopsis Augmin Complex Uncovers Its Critical Function in the Assembly of the Acentrosomal Spindle and Phragmoplast Microtubule Arrays. Plant Cell, 24: 1494-1509.

Chin-Min Ho#, Takashi Hotta#, Zhaosheng Kong#, Cuijing Tracy Zeng#, Jie Sun, Yu-Rue Lee, and Bo Liu. (2011). Augmin plays a critical role in organizing the spindle and phragmoplast microtubule arrays in Arabidopsis. Plant Cell, 23: 2606-2618.

Zhaosheng Kong, Takashi Hotta, Y.-R. Julie Lee, Tetsuya Horio and Bo Liu. (2010). The γ-tubulin complex protein GCP4 is required for organizing functional microtubule arrays in Arabidopsis thaliana. Plant Cell, 22: 191–204. (Cover story)

Longbiao Guo#, Chin-Min Ho#, Zhaosheng Kong#, Yu-Rue Lee, Qian Qian and Bo Liu. (2009). Evaluating the microtubule cytoskeleton and its interacting proteins in monocots by mining the rice genome. Annals of Botany, 103: 387-402.

Wenqiang Yang, Zhaosheng Kong, Edith Omo-Ikerodah, Wenying Xu, Qun Li and Yongbiao Xue. (2008). Calcineurin B-like interacting protein kinase OsCIPK23 functions in pollination and drought stress responses in rice (Oryza sativa L.). Journal of Genetics and Genomics, 35: 531-543.

Meina Li, Wenying Xu, Wenqiang Yang, Zhaosheng Kong and Yongbiao Xue. (2007). Genome-wide gene expression profiling reveals conserved and novel molecular functions of the stigma in rice. Plant Physiology, 144: 1797-812.

Zhaosheng Kong, Wenying Xu, Qun Li and Yongbiao Xue. (2007). Identification, expression and functional analysis of a receptor-like cytoplasmic kinase, OsRLCK1, in rice (Oryza sativa L.). Journal of Integrative Plant Biology, 49: 898-907.

Zhaosheng Kong, Meina Li, Wenqiang Yang, Wenying Xu and Yongbiao Xue. (2006). A Novel Nuclear-Localized CCCH-type Zinc Finger Protein, OsDOS, Is Involved in Delaying Leaf Senescence in Rice (Oryza sativa L.). Plant Physiology, 141: 1376–1388.

Lefu Lan#, Meina Li#, Ying Lai#, Wenying Xu, Zhaosheng Kong, Kai Ying, Bin Han and Yongbiao Xue. (2005). Microarray analysis reveals similarities and variations in genetic programs involved in pollination/fertilization and stress responses in rice (Oryza sativa L.). Plant Molecular Biology, 59: 151–164.

Lefu Lan#, Wei Chen#, Ying Lai, Jinfeng Suo, Zhaosheng Kong, Can Li, Ying Lu, Yujun Zhang, Xiangyu Zhao, Xiansheng Zhang, Yansheng Zhang, Bin Han, Jing Cheng and Yongbiao Xue. (2004). Monitoring of gene expression profiles and isolation of candidate genes involved in pollination and fertilization in rice (Oryza sativa L.) with a 10K cDNA microarray. Plant Molecular Biology, 54: 471–487.

近期代表性工作

 

代表性工作1:揭示新生微管起始生长机制。

左图: Current Biology杂志图片报道。图像序列展示在拟南芥叶表皮细胞中augmin复合体(红色颗粒)被招募到周质微管上并引发新生微管成核(Microtubule Nucleation)生长。

右动图:白色箭头指示AUG3被招募于周质微管上,引发分支形式微管成核(白色箭指示新生微管正极端);黄色箭头指示AUG3被招募于周质微管上,引发平行形式微管成核(黄色箭指示新生微管正极端)。(Liu et al, 2014; Current Biology

 

代表性工作2:揭示KCBP协同调控微管与微丝动态,决定表皮毛形态建成。

左图:右上部为不同视角三维重构的拟南芥表皮毛中微管阵列:快速伸长的表皮毛分支会形成横向排列、密度趋向顶端的微管环,但其顶端存在一个微管缺失区域。左下部图为三维重构的分支起始阶段表皮毛中KCBP定位以及微管与微丝:KCBP马达蛋白在表皮毛中也呈梯度,且定位于微管上,但在顶端特异地富集在微管缺失区域;顶端富集的KCBP与微丝帽子部位相吻合,推测参与微丝帽子的组装与维持。

右动图:三维重构方式展示拟南芥表皮毛中的微管架构。(Tian et al., 2015; eLIFE

研究团队集体合影

 

 
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