年报摘要
解放思想改革创新
——植物所领导班子完成换届制定研究所发展蓝图
植物研究所成立资源植物研发重点实验室
一、研究论文、专利及科研项目情况
二、重要科研进展
三、科技创新队伍建设、人才引进与培养
四、平台建设
(一)系统与进化植物学国家重点实验室
(二)植被与环境变化国家重点实验室
(三)中国科学院植物分子生理学重点实验室
(四)中国科学院光生物学重点实验室
(五)植物研究所能源植物研发中心
(六)植物研究所植物标本馆(含数字植物标本馆)
(七)植物研究所北京植物园
(八)植物研究所四川都江堰华西亚高山植物园
(九)植物研究所公共技术服务中心
(十)中国科学院光生物-太阳能转化研究中心(筹)
(十一)中国科学院内蒙古草业研究中心
(十二)植物研究所文献与信息管理中心 (含信息化建设)
五、国内与国际合作
六、植物研究所各研究组2010年主要工作介绍(研究组目录见112页)
七、植物研究所组织机构
八、植物研究所2010年大事记
九、附录
(1) 2010年植物研究所发表重要论文
(2) 2010年植物研究所获批国家自然科学基金项目(不含面上)
(3) 2010年植物研究所获批科技部项目
(4) 2010年植物研究所获批中科院项目
(5) 2010年植物研究所主要在研国际合作项目
(6) 2010年植物研究所出版专著
(7) 2010年植物研究所获得专利授权
十、附件植物研究所野外观测台站
研究组目录
年报编辑委员会 2 4
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目录
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2010年, 对于植物所来说是关键的一年, 植物所紧密结合“十二五”规划及中科院“创新2020”规划, 加强了对学科布局、科研发展规划的战略研讨, 进一步凝练了目标, 明确了定位, 对研究所整体发展进行了新的战略部署。在这一年里, 植物所科研工作和各项事业取得了长足进步。
部署资源植物重点研究领域面向国家对生物资源的战略需求, 结合国际科学发展前沿, 植物所凝练学科目标, 将植物资源可持续利用与系统进化、生态环境、发育与信号转导、光合作用4个植物所传统优势学科一道, 作为研究所的重点学科领域, 整合所内资源植物有关研究力量, 成立了资源植物研发重点实验室, 采取灵活的科研组织和管理方式, 推动资源植物系统性研究成为植物所新的特色和优势学科。
科研项目竞争力不断增强作为第一主持单位, 共争取国家重要科技计划项目(课题)75项。其中科技部重大研究计划1项, 973课题7项, 转基因专项1项; 国家自然科学基金项目55项(其中重点项目2项、重大研究计划1项、面上项目37项、青年科学基金13项、专项基金项目2项); 中科院项目11项(其中百人2项、创新方向性项目7项、先导性专项课题2项)。实际留所经费1.84亿元。
科研产出与影响力稳步上升2010年发表论文篇, 其中SCI论文217篇, 有136篇发表在占学科前30%位的SCI刊物上, 影响因子在9.0以上的8篇。各学科发展较均衡, 发表论文数量与前两年相当, 质量保持在较高水平; 授权专利16项。
科研平台建设保障有力植被与环境变化国家重点实验室通过科技部地学领域国家重点实验室评估; 中科院光生物学重点实验室通过中科院现场评估。所级公共技术服务中心为本所及相关单位提供了科研仪器共享平台, 标本馆在传统标本收集保藏基础上增加了图像信息服务。中国数字植物标本馆日均访问量8 000人次, 为科研工作和社会科普提供了重要的支撑和服务。
队伍结构持续优化 2010年新引进“百人计划”2人; 制定了“十二五”人力资源发展规划, 坚持“以人为本”, 做到“谋才、惜才、育才”, 对人事管理制度进行了梳理、修改、完善, 营造有利于各类人才成长的良好环境。一些中青年科技人才成长为学术带头人或学术骨干, 队伍结构进一步优化, 科研创新水平不断提高。
年报摘要
国际合作转向以我为主与发达国家及周边国家多个研究机构建立了长期友好的合作关系,
开展多项实质性合作, 中方在合作中主导地位日益增强。2010年植物所主办了超大规模国际学
术大会——第15届国际光合作用大会, 启动了我国植物学家占主导地位的第一个经典植物学领
域国际合作项目——《泛喜马拉雅植物志》的编研工作。与密苏里植物园合作的Flora of China进
展良好, 美方主编Peter H. Raven博士获得中国政府授予来华工作外国专家的国家级最高奖项——
“中华人民共和国友谊奖”。
院地合作继续深入秉承“优势互补、合作共赢”的原则, 植物所与内蒙古、新疆、北
京、河北、天津、云南、广东、山西等多个省份开展长期合作, 利用地区资源, 强化科技创新,
服务区域经济发展。2010年签订各类院地合作相关项目39项, 合同经费610.3万元。与内蒙古农
牧业科学院共建了中国科学院内蒙古草业研究中心, 围绕草业发展关键问题展开研发工作; 与中
石油大港油田的合作也在推进之中。
基本建设进展顺利整合植物生物学前沿研究平台建设项目(12 000 m2新实验办公楼)即将竣
工验收; 在2008年5·12地震中遭受重创的华西植物园, 易址重建项目已完成工程招投标, 将进入施
工阶段。
2010年对于植物所来说, 是具有重要意义的一年, 我们以变革抓住发展的机遇, 调整学科
布局, 挖掘新的学科生长点, 以制度的完善、观念的更新来推进新的管理模式。2011年, 随着
“十二五”规划、“创新2020”规划的启动和实施, 以及研究所各项改革措施的推进, 植物所将
面临更多的挑战。我们将以锐意变革的勇气, 继续贯彻落实科学发展观, 加强面向国家重大战略
需求与面向国际科学前沿的紧密结合, 推动植物所实现跨越式发展, 向“国际一流研究所”的目
标迈进!
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2010年, 植物所领导班子有条不紊地完成了新旧交替, 新领导班子上任后, 解放思想、锐意创新, 积极谋划未来, 从学科布局、人才队伍、学术环境、制度体系几个方面进行了一系列调整和改革。
针对国内外科技发展态势, 以及“十二五”规划和院“创新2020”规划的要求, 所领导班子积极部署, 举全所之力, 广泛研讨、深入思考, 认真进行横向比较分析, 制定了研究所“十二五”发展规划、“十二五”人力资源规划、“创新2020”战略规划实施方案, 明晰了发展蓝图, 确定了“国际一流研究所”的发展目标。
在深入研讨的基础上, 进一步凝练了学科目标, 继续坚持“整合植物学”学科定位, 围绕系统与进化、生态环境、发育与信号转导、光合作用这4个领域, 保持基础研究的学术领先地位, 站稳脚步; 积极部署植物资源科学利用领域研究, 发展下游价值链, 拓宽内涵。做出能够解决实际问题的基础性成果,
解放思想 改革创新
让“阳春白雪”的科研文章有机会转化为能够满足国家战略需求的技术力量。
植物所积极参与了院战略性先导科技专项——“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”,
整合所内相关力量
, 抢占战略制高点。根据院生物局新增项目——植物耐受逆境胁迫的机制及其耐逆资源的发掘利用, 研究所积极部署, 以逆境生物学为切入
8月12日 植物所召开新一届领导班子宣布大会
3月22日 植物所进行领导班子换届考核, 马克平代表植物所领导班子作述职报告——植物所领导班子完成换届 制定研究所发展蓝图
所领导班子成员:方精云院士(所长;左3)、赵锡嘉(党委书记、副所长;右2)、葛颂研究员(副所长;左2)、张立新研究员(副所长;右1)、种康研究员(党委副书记、纪委书记;左1)
所长方精云, 党委书记、副所长赵锡嘉用时近3个小时，看望一线职工，
并对园区内基建进展情况、办公及实验用房情况进行检查
植物所召开“创新2020”发展战略研讨会
所领导班子全体成员向李家洋副院长汇报工作
所领导与生态中心职工座谈
点, 支持相关学科发展。通过大项目的实施, 整合原
有优势力量, 布局新的生长点, 形成集群优势, 打造特
色学科。
强化体制机制建设是创新的动力, 新领导班子
十分重视制度建设, 特别是人力资源管理制度的建
设, 修改、制定了研究组管理、人才引进、人员聘
用、绩效考核等有关制度, 严格了人才招聘及引进
程序、强化了研究组长责任制的执行。在对规章
制度全面梳理的基础上, 强化了落实执行过程, 特
别强调要集体决策, 建立公平、公正、公开的制度
体系。
植物所新成立的所级重点实验室——资源植物
研发重点实验室, 是新班子进行研究所体制机制改
革的试点。该实验室采取"研究群+研究组"的新的科
研组织模式, 以适应重大项目和课题攻关的需要, 并
将采取适合基础研究、应用基础研究等不同科技创
新活动特点的科研评价模式、资源配置模式, 以及
更加灵活高效的人力资源管理模式。
新领导班子坚持以“学术”为根本, 进行一系列
改革, 弘扬“坚持不懈、潜心研究”的科研精神, 营
造有利于原创性、系统性成果产出的良好的学术环
境, 增加凝聚力,
推动植物所的科学发展。
赵锡嘉带队到遗传发育所、动物所、生物物理所和地理与资源所调研学习交流
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中科院植物研究所资源植物研发重点实验室是在2007年12月成立的植物所能源植物研发中心的基础上, 整合植物所北京植物园等相关机构在资源植物基础研究和应用开发方面的核心力量, 于2010年12月成立的所级重点实验室, 旨在适应国家中长期发展战略对生物资源的新需求, 充分发挥植物所在资源植物基础研究和开发方面的长期积累和特色, 开展资源植物生物学的整合性研究和种质开发与创新。现任实验室主任为桑涛研究员, 学术委员会主任为邓秀新院士。
该实验室将面向国家对生物资源的重大战略需求, 以中国特有与优势资源植物为研究对象, 发挥植物所基础研究和多学科交叉的优势, 系统开展资源
植物的收集、保存、评价、研究和开发利用, 在资源植物生物学研究领域开展创新性研究, 解决我国在资源植物发掘与利用方面的重大科技难题和实际需求。主要研究内容包括: 1) 资源植物的收集、评
中科院副院长李家洋等为资源植物研发重点实验室揭牌
植物所成立资源植物研发重点实验室
价和共享; 2) 资源植物关键生物学特性的研究; 3) 资源植物优良种质的发掘和利用。
实验室的发展目标是: 成为我国北方植物种质资源收集和迁地保护的重要基地; 在资源植物基础研究和种质资源开发方面取得重大突破, 引领我国资源植物的创新发展,
显著提升我国资源植物相关产业的国际竞争力
,
推动国家的生物产业发展; 培养一批资源植物研究和开发的优秀人才
; 成为我国植物学产学研相结合以及科普教育的重要基地。
植物所已培育出耐0.5%-1.0％盐度海水的一系列耐盐蔬菜新品种植物所培育出的葡萄新品种在全国应用推广面积达到80余万亩
2010年, 植物所作为第一主持单位, 共争取国家重要科技计划项目(课题) 75项。其中, 科技部重大研究计划1项, 973课题7项, 国家转基因专项1项；国家自然科学基金项目55项(国际合作交流项目除外), 其中重点项目2项、重大研究计划1项、面上项目37项、青年科学基金13项、专项基金项目2项；中科院项目百人2项, 中科院创新方向性项目7项, 先导性专
一、研究论文、专利及科研项目情况
项课题2项；北京市园林绿化局项目1项。2010年植物所到位经费2.35亿元, 实际留所经费1.84亿元。
2010年, 植物所发表论文408篇。包括中文核心期刊论文104 篇, SCI 论文217 篇, 其中有136篇发表在学科前30%的SCI 刊物上, 影响因子在9.0以上的8篇, 在5.0以上的 35篇, 2.0以上的148篇。出版专著4部；申请专利57项, 授权专利16项。
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二、重要科研进展
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VILLIN5的功能缺失引起花粉管中微丝稳定性下降
(A)和(B)分别为微丝解聚剂处理后野生型花粉粒和花粉管中
的微丝细胞骨架图; (C)和(D) 分别为微丝解聚剂处理后vln5-1
花粉粒和花粉管中的微丝细胞骨架图; (E)和(F) 分别为微丝
解聚剂处理后vln5-2花粉粒和花粉管中的微丝细胞骨架图;
标尺为10 m m。
过量表达GATA2的拟南芥幼苗暗下表现光形态建成的表型: 降低
GATA2的表达可抑制光或BR缺失引起的光形态建成和cop1突变体
的表型
王志勇研究组从拟南芥中鉴定到一个GATA类转录因子GATA2,
介导BR和光信号途径之间的相互作用。过量表达GATA2的转基
因幼苗在黑暗下呈现组成型光形态建成的表型, 而降低GATA2
的表达水平可抑制由光或BR缺失引起的光形态建成, 还可部分
抑制组成型的光形态建成突变体cop1的表型。芯片分析和染色
质免疫共沉淀实验证明GATA2直接调控对光和BR都响应的基
因的表达。BR信号通路的转录因子BZR1可以直接与GATA2基
因的启动子相结合, 抑制其转录水平; 光可以诱导GATA2蛋白
的累积, 而GATA2蛋白水平的升高可反馈抑制GATA2基因的表
达。暗下GATA2的降解依赖于COP1介导的泛素化。该研究阐
明了光和BR相互拮抗调控基因表达和幼苗的光形态建成的分子
机制, GATA2作为BR和光信号途径交叉的关键连接子参与其中
(Developmental Cell, 2010, 19(6): 872-883)。
3. 阐释了化学计量内稳性与生态系统结构、功能和稳定性的关系
生态系统结构、功能和稳定性是近20年来生态学和环境科学研究的焦点。但是,
它们的维持机制还不清楚。韩兴国研究组在内蒙古草原两年的氮磷添加实验表明, 内
稳性指数高的物种具有较高的优势度和稳定性, 内稳性高的生态系统也具有较高的生产
力和稳定性。并且这一规律在27年的长期监测实验和1 200公里的样地实验中得到了验
证。因此, 通过调节生物对环境因子的响应, 化学计量内稳性成为生态系统结构、功能和
稳定性维持的重要机理。该研究组首次研究了化学计量内稳性与生态系统主要特性的关
系, 拓展了生态化学计量学研究的范畴(Ecology Letters, 2010, 13(11): 1390
-1399)。
内稳性指数与群落生产力和稳定性的关系。A: 野外氮添加实验; B: 27年长期监测数据; C: 1 200公里样带数据。
2. 拟南芥GATA类转录因子介导光和油菜素内酯对光形态建成的调控
光和油菜素内酯(Brassinosteroid, BR)相互拮抗, 共同调控黑暗下生长的幼苗从暗形态建成到光形态建成的转变。
1. 揭示VILLIN5调控微丝稳定性和花粉管生长的分子机制
微丝的动态组装控制植物的极性生长。到目前为止, 人们对花粉管如
何精密调控微丝的动态组装还知之甚少。黄善金研究组对花粉中高度表
达的微丝相关蛋白VILLIN5以及FIMBRIN5进行了功能解析, 发现拟南芥
缺失VILLIN5之后花粉管中微丝的稳定性迅速下降, 进而影响花粉管生长,
说明拟南芥VILLIN5很可能通过稳定微丝调控极性生长。利用体外生化
分析和全内反射荧光显微技术, 该研究组发现VILLIN5具有微丝成束和依
赖于钙离子的微丝切割功能, 同时还发现生理水平的钙离子浓度足以激
活VILLIN5的切割活性。该研究为植物VILLIN在细胞内的生理学功能提
供了直接证据, 丰富了人们对该蛋白家族作用的理解, 暗示VILLIN5很可
能通过协同钙离子信号调控花粉管生长, 实验证明FIMBRIN5对于花粉粒
和花粉管中的微丝组织至关重要。(Plant Cell, 2010, 22(8): 2749-2767;
2010, 22(11): 3745-3763)。
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物种形成可以在持续基因流存在的情况下发生。
图中曲线代表不同基因位点上由O. ru ?pogon 向O. nivara 的基因流(上)和由O. nivara 向O. ru ?pogon 的基因流(下)。
5. 生态分化促进了野生稻的物种形成
在基因流存在的情况下物种形成如何发生一直是进化生物学中有争议的问题。葛颂研究组采用多基因测序和分子群体遗传学方法, 对栽培稻近缘野生种Oryza rufipogon 和O.
nivara 全分布区26个群体样本进行了5个核基因和2个叶绿体DNA 片段的序列测定和分子群体遗传学和进化生物学分析, 首次在多基因序列水平上揭示了野生稻天然群体的多样性水平和群体遗传结构, 发现两个野生种在持续基因流存在的情况下产生了近期(约16万年内)的同域生态型分化, 并推测开花物候不同是物种间产生生殖隔离的主要原因。该研究为植物生态式物种形成提供了一个典型实例(Molecular Ecology , 2010, 19(12): 2439-2454)。
4. 揭示了密度制约效应在亚热带森林多样性维持中的作用
马克平研究组以浙江古田山亚热带常绿阔叶林24公顷大型样地为研究平台, 在密度制约研究方面开展了一系列工作, 引起了生态学界同行的关注。该研究组以古田山样地内140 700棵胸径大于1 cm 的个体为研究对象, 排除了易与密度制约现象混淆的生境异质性作用后, 发现在常绿阔叶林内83%的物种都表现出密度制约现象。该研究首次在亚热带常绿阔叶林验证了密度制约机制的普遍性。该研究组接着根据样地幼苗长期动态监测数据, 使用混合效应模型首次区分了生境异质性和密度制约机制对常绿阔叶林幼苗动态的相对作用, 发现生境异质性对幼苗动态的相对贡献约占34.6%, 密度制约机制的相对贡献约占17.7% (Ecology Letters , 2010, 13(6): 695-704; Oikos , 2010, 119: 109-119)。古田山24公顷森林动态监测样地生境分类图
Deg7和Lpa3突变体的表型
6. 揭示叶绿体生物发生机制
叶绿体生物发生主要受核基因编码的蛋白因子的协助。鉴定这些叶绿体蛋白因子并深入研究其作用机制将有助于了解叶绿体生物发生的分子机理。张立新研究组发现: DG1和SIG6的相互作用在调节拟南芥子叶的依赖于PEP 的叶绿体基因的转录中具有功能性的意义。LPA19编码一个Psb27家族蛋白, 促进拟南芥中D1前体蛋白的加工。叶绿体蛋白LPA3参与CP43亚基组装进入PSII 。Deg1或许是通过与PSII 反应中心蛋白D2相互作用而参与PSII 复合体组装调节。Deg7参与了损伤的D1, D2, CP47及CP43的最初裂解, 其活性在PSII 的修复中至关重要(Plant Journal , 2010. 62(2): 240-249; 2010. 64(1):14-25; Plant Physiology , 2010. 154(1):109-120; 2010. 152(3): 1263-1273; Journal of Biological Chemistry , 2010. 285(28):21391-21398)。
00Likelihood
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Likelihood
各类基因在蛋白质水平上的互作关系及其进化。各类基因分别用不同的颜色表示, 实心圆和空心圆分别代表能够和不能形
成同源二聚体, 实线代表能够形成稳定的异源二聚体, 虚线表示形成异源二聚体的能力不同物种中有所不同。
7. 花发育MADS-box 基因在蛋白质水平上的相互作用
花发育MADS-box 基因对于花的发育和进化至关重要, 其编码蛋白只有形成二聚体和四聚体才能调控下游基因的表达。前人对花发育MADS-box 基因在蛋白水平上的相互作用已有一些研究, 但不够全面。陈之端和孔宏智研究组从3种基部真双子叶植物(领春木、三叶木通和顶花板凳果)中分离出28个花发育MADS-box 基因, 并利用酵母双杂交技术研究了它们在蛋白质水平上的相互作用。通过追踪这些相互作用关系的进化历史, 还鉴定出了高度保守的和比较多变的相互作用: 进化上高度保守的相互作用可能对于维持花部结构相对稳定性至关重要, 进化上不够保守的相互作用则可能与花部性状的多样化有关。该研究为从分子层面上深入理解花部器官的起源和多样化机制提供了关键线索(Molecular Biology and Evolution , 2010, 27(7): 1598-1611)。
8. 利用蛋白组学策略揭示植物细胞生长新的机制
植物细胞伸长、胚乳细胞发育与淀粉合成的协调以及植物与微生物的互作机制研究对粮食生产至关重要。种康研究组以新发现的赤霉素不敏感的半显性矮秆小麦突变体gaid 为材料, 通过蛋白组学策略研究发现类亲环蛋白在突变体中的表达升高, 转基因证明该基因过量表达可导致矮化: 该蛋白通过调控赤霉素信号途径中DELLA 蛋白的降解, 进而调节细胞伸长和株高。王台研究组针对9. 萤火虫荧光素酶互补技术证实CLV1、CLV2和CRN 三个受体蛋白之间的相互作用
高等植物多肽激素CLV3对于植物茎端分生组织干细胞数目的维持起着极其重要的作用。过去几十年来, CLV1/CLV2 复合体被认为是CLV3多肽在细胞膜上的唯一受体。然而最近的遗传学分析筛选到了一个新的受体蛋白激酶成员CRN, 并且发现它在CLV3信号途径中起着非常重要的作用。在一系列遗传学分析的基础上, 新的CLV3信号转导通路假设被提出: 即CLV1同源二聚体与CLV2/CRN 异源复合体可能平行独立地介导CLV3信号。然而, 新的假设仅仅停留在遗传学上的预测, 仍然缺乏进一步的生物化学和细胞学证据。为了更好地理解这3个可能的受体蛋白之间的相互关系, 林金星研究组等利用新型的活体中检TaCYP20-2过量表达小麦转基因植物的重现突变体表型
10. EXO70基因家族的表达和功能分析
为了解析胞外多肽和蛋白如何被分泌到细胞外, 刘春明研究组研究了参与胞吐过程中囊泡定位的EXO70基因家族的功能, 发现其在酵母和哺乳动物基因组中均为单一基因, 而在植物基因组中被大量扩增, 拟南芥有23个成员。该研究组通过对EXO70整个家族的所有成员的表达分析发现, 它们只在正在分化的细胞中表达, 例如正在伸长或顶端生长的细胞、分化中的导管和气孔细胞等, 无一在完全分化的细胞中表达。对其中一个在花粉管特异表达的EXO70C1基因敲除后发现其功能是控制花粉管的伸长和授粉过程。这一研究结果表明EXO70基因家族的扩增可能让高等植物获得了细胞类型特异性的外分泌机制(Plant Physiology
, 2010, 154(4):
1819-
1830)
。
萤火虫荧光素酶互补技术在拟南芥原生质体和烟草叶片两个体系检测CLV3三个受体蛋白之间的相互作用。
植物的很多胞间信号如小分子多肽都是经过胞吐(exocytosis)系统到达细胞外。刘春明研究组对控制外泌的Exocyst 复合体EXO70家族所有23个基因的表达进行了系统分析, 发现这些基因只在某些分化细胞中特异表达, 而在完全分化的细胞中不表达。通过T-DNA 敲除实验证明在成熟花粉中特异表达的EXO70C1 (图A) 的功能是控制花粉管的生长(B 和C 分别为EXO70C1缺失突变体和野生型子房, 箭头指示花粉管)
胚乳细胞发育与淀粉合成的协调机制, 蛋白组学研究发现胚乳细胞淀粉粒包装的完成伴随着活性氧的爆发, 随后胚乳细胞进入程序性死亡, 此间近70%的差异表达蛋白是氧化还原反应的靶蛋白, 它们参与淀粉合成、糖异生及其它生物大分子代谢过程。这些发现表明氧化还原稳态可能是协调淀粉合成、PCD 过程中细胞组分来源碳骨架流向淀粉合成的重要因子。此外, 田世平研究组通过蛋白质组学研究揭示了环境pH 抑制真菌孢子萌发的机理, 黄芳研究组从蛋白质水平揭示了光合产氢过程中细胞内多条代谢途径协同作用特征。(Journal of Proteome Research , 2010, 9(1): 298-307; 9(8):4242-4253; 9(8): 3854-3866; 9(10): 4906-4918)
测蛋白质相互作用的技术——萤火虫荧光素酶互补技术在拟南芥叶肉原生质体和烟草叶片两个体系中分析了CLV1、CLV2和CRN 三个受体蛋白之间的相互作用。实验结果表明: LCI 技术和免疫共沉淀技术都证实了CLV2在没有CLV3多肽刺激的情况下可以直接与CRN 发生相互作用; 外源的CLV3多肽处理, 并不会明显地影响CLV2-CRN 之间的互作强度; 进一步的LCI 实验发现CLV1不能够与CLV2发生直接的相互作用, 但能够与CRN 有微弱的相互作用; 除此之外, 实验人员还发现 CRN 自身可以形成同源二聚体, 而CLV1或CLV2自身不能形成同源二聚体。这些生化和细胞学实验结果为新提出的CLV3平行双通路假设提供了直接的证据(Plant Journal , 2010, 61(2): 223-233)。
A B
C
2010年, 植物所紧密围绕研究所“十二五”规划, 深化人事制度改革, 优化人力资源配置; 以科学发展观为指导, 贯彻落实《国家中长期人才发展规划纲要(2010-2020)》精神, 制定了研究所“十二五”人力资源发展规划, 将人才队伍建设放在科技创新活动的突出位置; 坚持“以人为本”, 树立“谋才、惜才、育才”的理念, 遵循人才成长规律, 完善人力资源管理体系, 营造有利于各类人才成长的宽松良好的环境, 努力提升科技创新队伍整体、可持续的科研创新能力。
队伍结构持续优化
截至2010年底, 创新岗位聘任人员310人, 其中创新科技队伍中具有博士学位人员占97.2%, 正高级专业技术人员占25.3%, 副高级专业技术人员占30.4%, 45岁以下科技人员占78%, 45岁以上人员占22%。创新支撑队伍具有硕士及其以上学位的人员占81%, 副高级专业技术人员占35%。
中青年科技人才崭露头角
2010年, 植物所引进“百人计划”2名(秦峰、刘琳)。截至2010年底, 植物所引进国内外优秀中青年科技人才41名, 其中执行中的“百人计划”11名; 获得“国家杰出青年基金项目”资助14人。相当一部分中青年科技人才已经成长为学术带头人或学术骨干。2010年, 周广胜(45岁)获得科技部重大研究项目“全球变化影响下我国主要陆地生态系统的脆弱性与适应性研究”资助(合同经费2993万元); 林荣呈(36岁)获得转基因专项重点课题资助(合同经费3000万); 程佑发(41岁)和金京波(36岁)获得院“百人计划”择优支持; 牛书丽(35岁)获2010年度卢嘉锡青年人才奖; 白永飞、张海燕、杨红娟、郑淑霞等4人获得2010年度中国科学院公派出国留学计划资助。张守仁、申国珍、任海保、潘锦、阳文静和李金锋等6人获得了2010年度国家公派留学计划资助。
秦峰, 35岁。回国前在日本国际
农林水产业研究中心(筑波)工作, 主要
从事植物抗水分胁迫的分子应答研
究, 尤其是与逆境应答相关的转录因
子和泛素化E3连接酶基因在植物响
应水分胁迫下的基因功能的研究。
刘琳, 30岁。回国前在美国国
立健康研究院/美国国立糖尿病、
消化和肾病研究所工作, 以生物大
分子结构学为主要方法, 主要从事
生物天然免疫系统中模式识别受
体的结构与功能的研究。
三、科技创新队伍建设、人才引进与培养
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研究生培养情况
举办元旦晚会
“放飞的蒲公英”—植物所2010年毕业露天狂欢舞会
截至2010年年底, 植物所在读研究生604人, 其中博士研究生298人, 硕士研究生306人; 博士后在站人员 51人。
提高文章水平, 大力申请奖项
2010年植物所共有185名研究生申请学位, 在
Proceedings of the National Academy of Sciences USA 、The Plant Journal 、Molecular Biology and Evolution 、Plant Physiology 、New Phytologist 等国际著名刊物上发表研究论文。其中在影响因子大于5的SCI 期刊上发表论
文14篇; 2010年有1篇博士论文获得全国百篇优秀博士学位论文提名奖, 有3名研究生获中国科学院院长优秀奖, 3名研究生获植物所所长特别奖, 有11名研究生获得各种冠名奖。
建设运动场地, 丰富学生活动
植物所加大了基础设施的建设, 新建了足球场、羽毛球场等学生运动场地, 尽可能为研究生活动提供空间。同时大力丰富学生业余生活, 举办了元旦晚会、毕业生联欢、生命论坛、人文讲座和球类比赛等活动。
为毕业生举办就业指导讲座
主办生命科学领域七所生命论坛
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四、平台建设
实验室2010年学术委员会会议参会人员合影13该实验室利用我国植物种类丰富、古老和特有类群多、地理和区域环境特殊等优势, 研究植物物种多样性的式样、形成和变化, 重建植物的系统发育, 揭示生物进化的过程和机制; 同时面向国家战略需求, 研究重要资源植物的形态变异和遗传背景, 尤其是关键性状形成的进化和发育机制, 为我国农作物和经济植物的遗传改良及生物多样性保护和可持续利用提供理论指导。
实验室前身是1987年成立的中国科学院系统与进化植物学开放研究实验室。2005年3月, 通过整合植物标本馆(含古植物馆)、植物分类研究室和古植物研究室, 成为系统与进化植物学国家重点实验室。现有10个研究组, 共有科研人员56名, 包括中国科学院院士2名, 研究员20名, 博士生导师13名, 其中国家杰出青年科学基金获得者3名。实验室现任学术委员会主任为洪德元院士, 实验室主任为葛颂研究员。
2010年, 实验室获得国家自然科学基金面上项目9项。共发表SCI 收录刊物论文40余篇, 包括
(一)
系统与进化植物学国家重点实验室
实验室承办“系统与进化植物学前沿国际学术研讨会”
Molecular Biology and Evolution , New Phytologist , Molecular Ecology , BMC Evolutionary Biology , Climatic Change , Molecular Phylogenetics and Evolution 和 Planta 等重要刊物。
2010年, 实验室获得1 000万元国家重点实验室专项经费支持, 用于部署自主研究课题和资助实验室日常运行及对外开放。
系统与进化植物学国家重点实验室大楼全景
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实验室以打造国际一流实验室为总目标, 围绕植被格局与演变、植物对全球变化的适应、生物多样性维持与生态保育和生态系统可持续性与调控等几个方面开展研究。
实验室由13个研究组构成研究主体, 现有固定人员93名, 其中中国科学院院士1名、国家杰出青年科学基金获得者5名, 博士生导师23名, 硕士生导师13名。流动人员232名, 其中博士后19名, 研究生169名。现任实验室学术委员会主任为尹伟伦院士, 实验室主任为韩兴国研究员。
实验室拥有10个野外基地及其大型实验平台和7个专业实验室, 现有电感耦合等离子体发射光谱仪、气相色谱仪、凯氏定氮仪、激光粒度仪、流动分析仪和纹理密度仪等仪器设备600台(套)。
2010年, 实验室新增国家杰出青年基金项目1项, 973项目
1项, 主要进展有: ①揭示了温带草原碳循环对气候变化的响应与反馈; ②阐释了植物对半
(二)植被与环境变化国家重点实验室
科技部专家组评估现场 韩兴国做报告
生物多样性小型控制实验
科技部专家组评估现场干旱区异质性生境的适应机制; ③发现了森林生物多样性的维持机制与保育途径; ④温带草地生态系统结构与功能的优化调控取得进展; ⑤进一步完善了《中华人民共和国植被图(1:1000000)》及其数字化。
2010年上半年, 实验室接受了科技部组织的地学领域国家重点实验室5年1度的评估, 被评为良好类国家重点实验室。
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实验室主任种康研究员
实验室的核心研究方向是探索植物如何通过感受环境信号, 通过调节其发育、抗逆和代谢过程适应环境变化。主要研究植物对环境变化的应答, 植物适应环境的信号转导与发育调控和植物代谢过程的分子调控等。重点研究植物在不同环境下细胞分化和器官发生调控机制，包括细胞极性形成与生长、器官分化激素调控、种子形成与果实采后病理、代谢调控以及植物耐盐、旱和低温的逆境生物学与生物技术。现包括植物所分子发育生物学研究中心、信号转导与代谢组学研究中心、大型仪器共享平台三部分。
实验室现有19个研究组, 包括研究员22名, 副研究员8名, 助研37名, 支撑人员25名。国家杰出青年基金获得者4名, 中国科学院”百人计划“入选者14名。国家基金委“创新群体”1个, 中国科学院国家外国专家局”海外合作伙伴计划团队“1个。现任学术委员会主任为匡廷云院士, 实验室主任为种康研究员。
2010年, 实验室发表影响因子3以上的SCI 收录刊物论文35篇, 其中影响因子在5以上的14篇, 影响因子大于9的6篇。实验室主持国家中长期发展规划“重大科学计划”项目2项, 国家863重点项目2项, 国家高技术发展规划重大项目1项, 国家自然科学基金委员会创新研究群体项目1项, 中国科学院创新团
(三)中国科学院光合作用与环境分子生理学重点实验室/植物分子生理学重点实验室
实验室学术委员会主任匡廷云院士
实验室2009-2010年学术年会参会人员合影
队国际合作伙伴计划1项, 国家杰出青年科学基金项目4项, 主持国家自然科学基金重点项目2项, 参加973课题10项, 参与国家863重点项目7项, 主持转基因专项4项。
实验室重视仪器平台建设, 2010年新购置Orbi- trap 液相色谱仪、FRET 双光子荧光寿命显微镜、荧光差异蛋白质分析系统和流式细胞仪等大型仪器, 扩展了大型仪器平台的功能, 大型仪器达到13台(套)。全部仪器都实行网上预约, 区域共享。同时加强仪器主管的培训, 多次组织人员参加中国科学院大型仪器区域中心的培训, 和兄弟院所进行技术交流等, 提高了技术服务水平, 创造了良好的社会效益和经济效益。
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实验室主要围绕太阳能光生物转化与利用的核心问题, 揭示光能利用效率调控的分子机理, 为在农业和能源领域中的应用提供基础性、前瞻性的理论和技术支撑。
实验室主要研究光合膜色素蛋白复合体的结构和功能的关系与仿生学研究、光合膜膜脂的生物合成、结构与功能研究、光信号转导及光合功能调控的分子机理、藻类光合作用与产氢功能调控研究以及光合作用环境适应的分子机理。
实验室现有8个研究组, 工作人员39名, 其中有中国科学院院士1名, 中国科学院“百人计划”入选者6名, 国家杰出青年基金获得者2名。现任学术委员会主任为匡廷云院士, 实验室主任为张立新研究员。
实验室已建立了光合作用光谱平台、蛋白质分离纯化平台、蛋白质分析平台和质谱分析平台。购置和投入使用的主要仪器设备包括超速和高速离心机、蛋白快速纯化系统、二维液相色谱、MALDI-TOF 质谱仪等。
(四)中国科学院光生物学重点实验室
第十五届国际光合作用大会会场
2010年7月9日, 实验室顺利通过了由中国科学院组织的重点实验室现场评估。
2010年8月23-27日, 由中国科学院光生物学重点实验室和国际光合作用协会(ISPR)共同主办的第十五届国际光合作用大会在北京胜利召开。
2010年8月15日, 实验室在天津主办了2010年捕光色素国际会议。
该中心的主要研究方向有: 基因资源筛选与分子育种研究; 种子生理与生物技术研究; 分子设计育种研究; 植物逆境环境信号应答分子机制研究; 中-新甜高粱联合研发实验室。
中心在研转基因专项3项, 院项目百人计划1项, “973”计划1项, “863”计划2项, 自然科学基金重点项目1项, 自然科学基金面上项目9项, 青年科学基金1项, 所青年基金1项, 国际合
(五)能源植物研发中心
作项目及院地合作项目多项。2010年度成功举办了"第二届中美能源植物与生物技术专题研讨会”、"中英糖基生物能源作物合作伙伴研究学术讨论会"和"第三届全国植物蛋白质组学学术研讨会"。
中心有研究与支撑人员20余名, 研究生20余名。2010年12月29日, 该中心经过调整编入资源植物研发重点实验室。
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采集到的喜马拉雅地区特有植物——互叶铁线莲Archiclematis alternata
中国科学院植物研究所植物标本馆(PE)的历史可追溯到1928年成立的北平静生生物调查所植物部标本室和1929年成立的北平研究院植物研究所标本室。现在的标本馆大楼于1984年落成并投入使用, 建筑面积1.1万平方米。
植物标本馆作为国家战略生物资源重要的保存中心, 具有标本收集与保藏、科学研究和社会服务等功能。该馆已发展成为具有重要国际影响、亚洲最大的植物标本馆。现任名誉馆长为洪德元院士和Peter H. Raven 院士, 馆长为李良千研究员。
2010年, 标本馆组织考察队分别在西藏东南部和西南部、横断山区和四川古蔺、秦巴山区、广西、云南等地进行野外考察和采集, 新增加标本35 421号5万余份; 国内外交换入馆标本5 794份; 截至2010年11月底, 馆藏标本逾260万份。标本馆数据库完成收录标本信息 6 251份, 图像信息5 810 张。迄今已收录标本信息183万份和图像信息164万张, 模式标本信息和图像各15 552 张。
中国植物图像库收录图片13万幅(总量达54.5万幅, 隶属312科, 3 269属, 16 266种), 访问量高达810万人次。接待来馆研究、参观和科普教育3 526人次, 其中国外专家265人次, 为科研人员及研究生借进借
(六)中国科学院植物研究所植物标本馆(PE)
考察队员在西藏珠峰采集标本
PPBC中国植物图像库
出标本70余批/次; 绘制植物图版131张; 更新了687个标本柜及70个模式标本柜, 有效提高了标本保藏的条件和质量。标本馆为科研、商贸、资源开发及行政执法等社会活动提供了重要的支撑和良好的服务。
8中国数字植物标本馆(C V H)建立了集标本采
集、物种类别、植物图像及其地理分布等综合信息为一体的信息管理系统, 并可快捷、准确地进行查询和检索, 为植物科普和科研工作提供服务。
2010年, CVH在各方面都取得了较大进展。截至2010年12月14日, CVH上有14家单位的331万余份标本数据(带照片标本167万份), 累积访问量893万人次, 日均访问量8 000人次。
在数据整理方面, 2010年对180多万份标本进行了地标化整理(县级精度), 对82万份标本进行了分类学名的规范化整理, 极大地提高了数据的可视化显示效果和数据质量。
在内在新版的功能方面, 通过引入L S I D和Darwin Core数据标准,
实现了物种、文献、标本、
基于LSID国际标准的植物综合信息系统
CVH 3.0新版界面图片数据的关联。同时, 还开放了多个Web Service API, 便于外部网站对CVH数据的使用和集成。同时, 还提供了论坛、WIKI、评论等多种数据反馈的途径, 用于提高数据质量。
在对外交流方面, 8月26日, CVH在内蒙古召开了建设研讨会, 确立了联邦式数据共享方式和网站群建设的思路, 同时组建了理事会,
为今后CVH工作
的进一步开展奠定了理论基础和组织保障。同时参
加了多次学术研讨会, 促进了CVH的推广和宣传。
中国数字植物标本馆网址:https://www.doczj.com/doc/2017653550.html,/
中国数字植物标本馆(Chinese Vitrual Herbarium, 简称CVH)
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在北京延庆玉渡山进行植物引种
中国科学院植物研究所北京植物园占地74公顷, 收集、保存各种野生植物资源4 800余种。建有宿根植物区、紫薇园、牡丹园、本草园、水生和藤本植物区、合瓣类木本植物区、裸子植物区、环保植物区、珍稀濒危植物区等10余个专类植物园区, 拥有野生植物种子库、植物离体种质库和转基因突变体种子保藏服务中心。
物种收集 启动了“北京植物园物种2000计划”。多次组队前往北京周边、内蒙古、四川、广西、广东、藏东南及日本、印尼等地, 以野外考
察、采集和国际合作交流等方式, 收集野生活体植物300余种、蕨类孢子50余种; 引种多浆植物850余号、耐寒宿根地被植物40余种、月季200余个品种; 通过国际种子交换渠道获得种子900余号, 已播种500余号, 出苗率达到23%以上。
园区建设 开展了蔷薇植物区优化和部分施工。完善了46 700平方米植物分区设计和景观设计, 增加定植蔷薇科植物100余种800余株; 定植月季200余品种3 000余株。建成水法雕塑喷泉, 完成了地形改造和全新的道路、给水灌溉及照明系统建设。
数字植物园建设 中国数字植物园网站(https://www.doczj.com/doc/2017653550.html,)各主要功能模块基本建立, 各植物园后台
(七)中国科学院植物研究所北京植物园
四川泸州古蔺 白天野外考察
数据实行分权限管理, 完善了植物检索与点图查看功能, 通过每日花讯模块, 公众可以实时了解植物园的观赏信息。2010年, 中国数字植物园平台又迎来了新成员——广西南宁树木园, 使得CVBG 正式加盟成员涵盖了我国从东北到西南的4家植物园。
中国科学院野生生物资源库植物离体库 成立于1999年, 以离体保存濒危、特有和重要经济植物资源为目标, 现保存各种植物培养物500余种3 000余份, 主要包括苦苣苔科、蕨类、百合属、兰科、多浆植物以及其它观赏植物、经济植物和工程植物等。
四川泸州古蔺 晚上鉴定制作标本
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玉堂基地建筑效果图
华西亚高山植物园于1986年由中国科学院植物研究所与四川省都江堰市人民政府合作共建。位于四川省都江堰市。以收集、保育、研究杜鹃花属以及横断山与东喜马拉雅地区珍稀濒危植物为主要目标。主要工作包括: (1) 杜鹃野生资源的收集、保育、研发; (2) 中亚热带常绿阔叶林的监测、研究与可持续利用。
灾后设施重建
2010年8月, 中国科学院主管部门批复了重建项目初步设计与概算; 2010年1-10月, 完成建设项目地质勘探、施工图审查、建设用地规划许可证申办等工作; 2010年11月, 完成工程招投标, 年内将进入工程施工阶段, 预计工期8个月。
杜鹃资源与珍稀、濒危植物收集
2010年9－10月, 华西亚高山植物园在藏东南组织开展了为期1个月的野外采集和考察。藏东南地区分布有常绿杜鹃原始类群(大叶杜鹃亚组六成以上种类), 包括墨脱杜鹃等著名区域性特有种, 对于深入研究杜鹃花属植物的起源、演化、分布、生态及杜鹃资源保育和利用具有十分重要的意义。
在野外作业中, 考察队员克服了高山缺氧、风雪严寒及蚂蟥叮咬等恶劣环境的影响, 翻越海拔4 000米以上高山丫口10余处, 尤其是耗时4天徒步穿越了从墨脱到派镇之间100余公里莽莽林海与沟壑。经过艰苦努力, 共采集植物209号, 其中杜鹃164号; 初步鉴定和整理表明, 此次野外采集搜集杜鹃植物种类90 余种
,
新增杜鹃资源60
余种, 使华西园杜鹃资
(八)中国科学院植物研究所四川都江堰华西亚高山植物园
上海世博会成都活水公园一角
在藏东南采集杜鹃资源
源种类搜集和保存总量突破了400种。
杜鹃专类园恢复与常绿阔叶林生态水文监测在2010年夏季川西地区多次发生特大暴雨和泥石流导致公路严重受损中断的情况下, 多次组织人员徒步登山到龙池基地养护苗木, 保证了园内保育和栽培植物的正常生长。完成青城山1公顷样地生态水文监测设施的建立与监测工作。
服务世博会活水公园建设
与四川省成都市合作, 为上海世博会成都活水公园展区提供川西特色植物66种6 000余株。成都市活水公园为成都市上海世博会参展项目,
主要采用我国西南特别是四川乡土植物, 建立植物与水体相互结合的人工生态系统, 实现城市污水的自然净化。活水公园的绿色理念与模式已在世博会期间得到广泛关注。