一、项目名称
脱落酸调控非呼吸跃变型果实成熟的生理及分子机制
二、候选单位
1、北京农学院;2、中国农业大学
三、候选人
1、沈元月;2、张大鹏;3、贾文锁;4、郭家选;5、黄芸;6、董清华;7、李冰冰;8、贾海锋;9、张卿
四、项目简介.
该项目属于园艺作物果实发育基础理论研究，重点围绕非呼吸跃变型果实成熟和品质形成中的重大科学问题，以非呼吸跃变型果实模式植物草莓为研究对象，深入系统开展了脱落酸（ABA）调控草莓果实成熟机制的研究，取得了一系列原创性成果。主要研究成果创新点包括：
1.发现了脱落酸受体及其核心信号转导组分参与草莓果实的成熟调控，证实草莓果实中至少存在两个ABA受体并作为正调控因子参与草莓果实的成熟调控，揭示了ABA是调控草莓果实成熟的关键因子，并在国际上首次提出了ABA调控非呼吸跃变型果实成熟的分子机制。研究成果被列为中国植物科学若干领域重要研究进展之一，被认为是非呼吸跃变型果实成熟研究领域突破性的进展。
2.明确了不同ABA受体在协同调控草莓果实成熟的作用，发现ABA调控草莓果实成熟新的生物学作用机制，首次建立了ABA调控草莓果实成熟保守和新的信号转导分子模型，包括草莓果实中特有的“ABA-FaABAR-FaRIPK1-FaABI4”和植物中包括草莓果实普遍存在 “ABA-PYR1-ABIl-SnRK2”保守的信号转导机制，并提出了ABA调控草莓果实成熟是以FaPYR1为主导的及FaABAR后期协同参与的过程。研究成果揭示了ABA调控草莓果实成熟的重要性、特异性和复杂性。
3.发现了ABA调控草莓果实成熟和品质形成的代谢调控分子机制，证实果实的色素、糖和软化代谢关键酶，包括蔗糖合酶(SS)、果胶酯酶(PE)、多聚半乳糖醛酸酶(PG) 查尔酮合成酶（CHS）、查尔酮异构酶(CHI)等基因表达受到ABA的严格调控。在此基础上，提出了ABA调控草莓果实品质从激素产生到作用的分子机制，为ABA改善果实品质提供了坚实的理论支撑。为此，应用并总结了ABA改善果实品质的实用技术，包括首次设计的“草莓双行凹形垄节水栽培模式”和“葡萄果穗外源ABA复合剂处理技术”。尤其前者不仅节约了水资源，而且改善了果实的品质，达到了节水和品质改善的双重效果。
总之，发表在Nature和Plant Physiology等6篇SCI代表论文：总影响因子(IF)为54.891，论文平均IF为9.149；总被引用910次，被SCI论文他引总次数为642；ESI高被引文1篇。研究成果被Cell、Science、PNAS、Annu Rev Plant Biol等国际著名期刊引用。ABA与草莓果实发育的研究论文被认为是非呼吸跃变果实成熟研究领域突破性的进展，极大地推动了非呼吸跃变型果实成熟机理的研究，在国际上产生了重要的影响。
五、代表性论文、著作发表情况（限6篇）
检索机构：教育部科技查新工作站 | ||||||||||
序号 | 论文(著作)名称 | 刊名/出版社 | 发表时间 (年月日) | 通讯 作者（含共同） | 第一 作者（含共同） | 论文全部作者 | 年卷期页码 | SCI他引 次数 | 他引总次数 | 是否国内完成 |
1 | The Mg-chelatase H subunit is an abscisic acid receptor | Nature | 2006-10-19 | 张大鹏 | 沈元月，Wang XF，Wu FQ | 沈元月，Wang XF，Wu FQ，Du SY，Cao Z，Shang Y，Wang XL，Peng CC，Yu XC，Zhu SY，Fan RC，Xu YH，张大鹏 | 443（7113）：824-826 | 288 | 416 | 是 |
2 | Abscisic Acid Plays an Important Role in the Regulation of Strawberry Fruit Ripening | PLANT PHYSIOLOGY | 2011-07-06 | 沈元月 | 贾海锋，Chai YM，Li CL | 贾海锋，Chai YM，Li CL，Lu D，Luo JJ，Qin L，沈元月 | 157，188-199 | 220 | 291 | 是 |
3 | FaPYR1 is involved in strawberry fruit ripening | Journal of Experimental Botany | 2011-07-21 | 沈元月 | Chai YM，贾海锋 | Chai YM，贾海锋，Li CL，董清华，沈元月 | 62(14):5079-5089 | 92 | 132 | 是 |
4 | Type 2C protein phosphatase ABI1 is a negative regulator for strawberry fruit ripening | Journal of Experimental Botany | 2013-02-11 | 沈元月 | 贾海锋，Lu D，Sun JH | 贾海锋，Lu D，Sun JH，Li CL，Xing Y，Qin L，沈元月 | 64 (6): 1677–1687. | 38 | 60 | 是 |
5 | A FERONIA-Like Receptor Kinase Regulates Strawberry (Fragaria × ananassa) Fruit Ripening and Quality Formation | Front Plant Sci | 2017-06-28 | 贾文锁，李冰冰 | Jia M | Jia M，Ding N，张卿，Xing S，Wei L，Zhao Y，Du P，Mao W，Li J，李冰冰，贾文锁 | 8:1099 | 1 | 7 | 是 |
6 | The potassium channel FaTPK1 plays a critical role in fruit quality formation in strawberry (Fragaria × ananassa) | Plant Biotechnology Journal | 2017-10-12 | Zhang L | Wang S，Song M，郭家选 | Wang S，Song M，郭家选，黄芸，Zhang F，Xu C，Xiao Y，Zhang L | 16(3):737-748. | 3 | 4 | 是 |
合 计 | 642 | 910 | ||||||||
六、代表性论文、著作被他人引用情况（限6篇）
被引代表性论文、著作序号 | 引文名称/引文作者 | 引文刊名 | 引文发表时间 （年 月 日） |
1 | Two Novel GPCR-Type G Proteins Are Abscisic Acid Receptors in Arabidopsis/Pandey Sona，Nelson C David，Assmann M Sarah | CELL | 2009-01-09 |
2 | Signals from Chloroplasts Converge to Regulate Nuclear Gene Expression/Koussevitzky Shai，Nott Ajit，Mockler C Todd，Hong Fangxin，Sachetto Martins Gilberto，Surpin Marci，Lim Jason，Mittler Ron，Chory Joanne | Science | 2007-05-04 |
3 | Fruit Development and Ripening/Seymour GB ，Ostergaard L ，Chapman NH ，Knapp S ，Martin C | ANNUAL REVIEW OF PLANT BIOLOGY | 2013-01-28 |
4 | New insights into the regulation of anthocyanin biosynthesis in fruits/Jaakola L | TRENDS IN PLANT SCIENCE | 2013-09-18 |
5 | Interlinked regulatory loops of ABA catabolism and biosynthesis coordinate fruit growth and ripening in woodland strawberry/Liao Xiong，Li Mengsi，Liu Bin，Yan Miaoling，Yu Xiaomin，Zi Hailing，Liu Renyi，Yamamuro Chizuko | PNAS | 2018-11-19 |
6 | ‘Movers and shakers’ in the regulation of fruit ripening: a cross-dissection of climacteric versus non-climacteric fruit/Sam Cherian，Carlos R Figueroa，Helen Nair | Journal of Experimental Botany | 2014-07-03 |
七、提名意见
该项目历时近20年，围绕非呼吸跃变型果实成熟和品质形成中的分子机制展开研究，取得了一系列原创性成果。1.发现了脱落酸受体及其核心信号转导组分参与草莓果实的成熟调控，证实草莓果实中至少存在两个ABA受体并作为正调控因子参与草莓果实的成熟调控，揭示了ABA是调控草莓果实成熟的关键因子；2.明确了不同ABA受体在协同调控草莓果实成熟的作用，发现ABA调控草莓果实成熟新的生物学作用机制，首次建立了ABA调控草莓果实成熟保守和新的信号转导分子模型，并提出了ABA调控草莓果实成熟是以FaPYR1为主导的及FaABAR后期协同参与的过程。研究成果揭示ABA调控草莓果实成熟的重要性、特异性和复杂性，被认为是非呼吸跃变型果实成熟突破性的进展。研究成果在《Nature》和《Plant Physiology》等发表的6篇SCI代表论文，总影响因子(IF)为54.891，论文平均IF为9.149；总被引用910次，被SCI论文他引总次数为642；ESI高被引文1篇。
提名该项目为北京市科学技术奖（自然科学奖）（一等奖和二等奖）
