近日，資源環(huán)境學院根系生物學研究中心,、亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室,，田江研究員課題組在New Phytologist（中科院一區(qū)Top期刊，影響因子8.3）發(fā)表了題為“Crystal structure and function of a phosphate starvation responsive protein phosphatase, GmHAD1-2 regulating soybean root development and flavonoid metabolism”的研究論文,，揭示了類黃酮代謝參與調(diào)控大豆根系形態(tài)構型建成的重要機制,。

　　磷是植物生長的必需營養(yǎng)元素,，也是肥料三要素之一。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上磷肥的不當施用不僅導致磷礦資源浪費,，而且引發(fā)了環(huán)境富營養(yǎng)化等問題,。作物根系形態(tài)構型的重塑是決定植物能否高效利用磷肥的重要因素。

　　該課題組在前期研究紫色酸性磷酸酶調(diào)控大豆高效活化土壤有機磷的基礎上,，發(fā)現(xiàn)大豆磷酸酶GmHAD1-2調(diào)控大豆側(cè)根生長,，從而影響大豆磷吸收及其產(chǎn)量的功能。通過X-射線晶體衍射技術分析GmHAD1-2的晶體結(jié)構,，發(fā)現(xiàn)GmHAD1-2具有蛋白磷酸酶的結(jié)構特征,，也是首次明確了植物HAD家族成員蛋白結(jié)構。進一步通過分子生物學,，轉(zhuǎn)錄組學和代謝組學等技術,，闡明GmHAD1-2控制查爾酮還原酶GmCHR1的磷酸化水平，影響根系類黃酮代謝,，從而調(diào)控大豆側(cè)根發(fā)育的生物學機制,。

GmHAD1-2蛋白晶體結(jié)構及其去磷酸化GmCHR1調(diào)控大豆側(cè)根生長模型

　　資源環(huán)境學院根系生物學研究中心在讀博士研究生張澤宇，已畢業(yè)博士研究生莫小惠和園藝學院趙竑博副教授為該論文共同第一作者,，田江研究員和梁翠月研究員為共同通訊作者,，福建農(nóng)林大學廖紅教授、清華大學范仕龍高級工程師參與相關研究,。本研究得到國家重點研發(fā)計劃,、國家科創(chuàng)2030重大專項、國家自然科學基金等項目資助,。

　　相關論文鏈接：http://doi.org/10.1111/nph.20174

文圖/資源環(huán)境學院