肖貞林

專家簡介：

梁文星，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)教授，“泰山學(xué)者海外特聘專家”。2009年在中科院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所獲得遺傳學(xué)博士學(xué)位。2009～2013年在美國邁阿密大學(xué)先后做博士后與副研究員。2013年9月回國，作為海外優(yōu)秀人才進入青島農(nóng)業(yè)大學(xué)。

主持或者參加國家自然科學(xué)基金、“973”等多個科研項目，發(fā)表研究論文20余篇，其中SCI論文12篇。以第一作者在Molecular Cell、Journal of Biological Chemistry以及Cell Research等國際著名雜志上發(fā)表論文9篇，累計影響影子大于60。受邀請擔(dān)任多個SCI雜志以及中文核心期刊的編輯與審稿人。

從炎帝、黃帝時期起，中國就出現(xiàn)了種植耕作等農(nóng)業(yè)活動。“民以食為天”，千百年來，中國更是以農(nóng)作物養(yǎng)育著數(shù)十億人口。近年來，隨著氣候、土壤、水質(zhì)的變化以及經(jīng)濟快速發(fā)展帶來的負面影響，植物病害出現(xiàn)的幾率越來越大，病害的發(fā)生嚴(yán)重影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量和農(nóng)民的收入。“中國是農(nóng)業(yè)大國，卻在植物病害控制這一領(lǐng)域有太多的空白?！弊鳛橐幻芯坎≡虏C理以及植物抗病機理的科學(xué)家，梁文星表達了自己的擔(dān)憂。

2013年，梁文星作為山東省海外高層次創(chuàng)新人才被引進到青島農(nóng)業(yè)大學(xué)。海外歸來的他，站在學(xué)科國際前沿，開始進一步研究病原菌與植物中蛋白乙?；揎椀臋C理與意義，試圖探索其在生物抗逆反應(yīng)中的作用，并且在此基礎(chǔ)上防治植物病害，提高作物產(chǎn)量，解決困擾中國農(nóng)業(yè)的病害問題。

乙酰化修飾：植物病害控制的關(guān)鍵

細菌性青枯病是由青枯雷爾氏菌引起的一種毀滅性的土傳病害，它廣泛分部于熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū)，所危害的宿主植物超過50個科400多種植物，包括番茄、茄子、辣椒、煙草、馬鈴薯、花生等重要農(nóng)業(yè)經(jīng)濟作物以及桑樹等樹木，是危害最大、分布最廣、造成損失最重的植物病害之一。

在此之前，青枯病的防治主要通過農(nóng)業(yè)措施、化學(xué)藥劑以及生物防治等，但效果并不理想，也會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。為了降低青枯病帶來的危害，為防治植物病害提供更好的策略，梁文星試圖以青枯雷爾氏菌和番茄為材料，研究乙?；揎椩诓≡闹虏⌒砸约爸参锟共》磻?yīng)中的作用。

何為乙酰化修飾？梁文星介紹說，包括組蛋白以及非組蛋白的乙酰化修飾，都是一種普遍存在、可逆而且高度調(diào)控的蛋白質(zhì)翻譯后修飾方式。蛋白乙酰化在微生物中廣泛存在，但在植物病原菌中的研究卻很少。國際相關(guān)領(lǐng)域?qū)W者Rasset等發(fā)現(xiàn)，青枯雷爾氏菌的效應(yīng)子PopP2具有乙?；D(zhuǎn)移酶的活性，其酶活性的喪失會改變病原菌侵染植物的能力。Lee等報道，丁香假單胞桿菌三型分泌系統(tǒng)效應(yīng)子HopZ1a是一種乙?；D(zhuǎn)移酶，對于侵染植物至關(guān)重要，其活性位點的突變會影響HopZ1a破壞擬南芥的微管、阻礙分泌系統(tǒng)以及抑制細胞壁介導(dǎo)的植物抗病性的能力。Wu等以引起梨火疫病的解淀粉歐文氏菌為研究材料，鑒定到了96個乙?；牡鞍?，并且發(fā)現(xiàn)部分蛋白與病原菌的致病性密切相關(guān)。這些研究結(jié)果都表明，蛋白乙酰化修飾在病原菌的致病過程中起關(guān)鍵作用。

植物中乙?；芯康臍v史非常短。2011年，相關(guān)學(xué)者通過質(zhì)譜學(xué)的方法在擬南芥中分別鑒定到了74個和57個乙?；牡鞍?，這些蛋白定位于細胞核、細胞質(zhì)、細胞膜、葉綠體以及線粒體等細胞器，參與了光合作用、中心代謝、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)、發(fā)育、抗逆反應(yīng)等過程。之后，人們陸續(xù)測定了馬鈴薯、大豆、豌豆、葡萄以及水稻等植物的乙酰化蛋白質(zhì)組，并且日益認識到該修飾的重要性。Melo-Braga等發(fā)現(xiàn)葡萄受到葡萄小卷葉蛾的侵害后，20個蛋白的乙?；l(fā)生了改變，其中包括病程相關(guān)蛋白。但是到目前為止，關(guān)于乙?；揎椩谥参锟共》磻?yīng)中的作用還沒有報道。

控制植物病害，提高作物產(chǎn)量

梁文星長期從事蛋白乙?；揎椦芯?，在乙酰化修飾的機理和生物學(xué)意義以及乙?；D(zhuǎn)移酶/去乙酰化酶的分離鑒定等研究方面具有雄厚的工作基礎(chǔ)和扎實的知識積累，他在國際上首次報道乙酰化修飾能夠調(diào)控原核生物蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性以及細菌的抗逆反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)乙?；揎椗c病原菌的致病性密切相關(guān)，揭示了RNA代謝在植物和細菌對逆境抗性反應(yīng)中的作用。

目前，梁文星帶領(lǐng)的科研團隊已啟動該項目研究，按照他的思路，首先帶領(lǐng)團隊測定丁香假單胞桿菌乙?；鞍踪|(zhì)組；通過質(zhì)譜分析測定模式菌丁香假單胞桿菌的乙?；鞍踪|(zhì)組，生物信息學(xué)分析顯示一些與致病性相關(guān)的蛋白以及與活性氧調(diào)控相關(guān)的蛋白存在乙?；揎?，表明了蛋白乙酰化修飾在病原菌的致病性中起重要作用。這一研究成果是下一步測定青枯雷爾氏菌以及番茄的乙?；鞍踪|(zhì)組、鑒定與病原菌致病性以及植物抗病性相關(guān)的乙?；鞍椎那疤釛l件。

梁文星希望，自己和科研團隊的相關(guān)研究能順利進行。這將有助于闡明植物—病原菌相互作用的分子機制，揭示蛋白乙酰化修飾在病原菌侵染以及植物抗性反應(yīng)中的作用；為人們通過設(shè)計藥物或者通過轉(zhuǎn)基因手段控制植物病害的發(fā)生以及最終提高作物產(chǎn)量奠定分子基礎(chǔ)。與此同時，將乙酰化修飾應(yīng)用于植物病理學(xué)的研究，也有助于進一步拓展乙酰化修飾的生物學(xué)意義。最為重要的是，鑒定番茄—青枯雷爾氏菌互作中的重要乙酰化蛋白以及乙?；D(zhuǎn)移酶/去乙酰化酶，將有助于設(shè)計特異性高、低毒的小分子藥物或者利用轉(zhuǎn)基因育種來控制病害的發(fā)生，為防治植物病害提供新策略。

母校情節(jié)

2009年開始，梁文星在美國邁阿密大學(xué)開始了為期5年的博士后、工作生涯。這段時期，梁文星接觸到國際前沿思想，并在研究中日漸成熟。2013年9月，梁文星回到母校青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，“選擇回國是基于中國國情，中國是一個農(nóng)業(yè)大國，糧食受到重視，我所研究的致病抗病機理就有一個更好的發(fā)展平臺；選擇回到青島農(nóng)業(yè)大學(xué)是因為它是我的母校，學(xué)校也非常支持我的科研工作?！?/p>

在青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，他是第二個全職的海外學(xué)者，學(xué)校人事處、科技處、學(xué)院對他回國后的科研工作非常重視，學(xué)校為他建立了全校最好的實驗室，也配備了實驗需要的常規(guī)儀器。在人才招聘方面更是“開綠燈”，學(xué)校從農(nóng)學(xué)與植物保護院、生命科學(xué)學(xué)院選拔出了8名優(yōu)秀的年輕老師加入梁文星的科研團隊。梁文星說：“非常感謝學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)對我的科研項目的支持，我也會利用學(xué)校提供的資源和平臺，建設(shè)出國內(nèi)一流的科研團隊。”

目前，在梁文星的實驗室里發(fā)現(xiàn)了一種新的化合物。這種化合物對植物病原菌有很好的抑制作用，可以從根源上解決植物生病的問題，不僅排除了植物因生病帶來的減產(chǎn)，而且能避免農(nóng)藥殘留帶來的環(huán)境污染，綠色環(huán)保。他們正在進一步研究這種化合物，試圖在深層次了解新化合物的基礎(chǔ)上申請專利，推廣這種化合物。

身為“海歸”的他，在國內(nèi)外的科研理念方面有了更多的話語權(quán)。在美國的5年里，他深諳國外病原菌的研究狀態(tài)，也領(lǐng)略了國際前沿的科研理念。中國是農(nóng)業(yè)大國，梁文星說：“在國外，我更多從事與醫(yī)學(xué)相關(guān)的基礎(chǔ)研究，研究如何控制人類的病原菌?；貒螅以噲D利用國外先進的技術(shù)，將美國醫(yī)學(xué)方面的研究轉(zhuǎn)移到中國農(nóng)業(yè)方面?！眹鴥?nèi)外植物、微生物的差距究竟有多大？梁文星表示，比起十年前，中國與國外的科技差距正在逐漸縮小，這在一定程度上得益于海外優(yōu)秀人才的引進?！把芯恐参飳W(xué)方面的國際頂尖人才鄧興旺、朱健康等的回來，也引起了科學(xué)家回國的熱潮。海外科學(xué)家將先進的科研理念帶回中國，同時也增進了國內(nèi)外的學(xué)術(shù)交流?！?/p>

帶領(lǐng)團隊跋涉在科研道路上，梁文星現(xiàn)在也在培養(yǎng)研究生，在人才培養(yǎng)方面頗有心得?！霸诮虒W(xué)的過程中，老師需要通過鼓勵來調(diào)動學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生建立起做科研的自信心。”他提到，在這一方面，國外做得更好，國內(nèi)需要借鑒。在與學(xué)生的相處中，梁文星一貫堅持平等的觀念，“老師對待學(xué)生，科研上應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格管理，交往中應(yīng)當(dāng)平等友好”，也會注重“因人而異，因材施教”，這些都會有利于創(chuàng)造良好的科研氛圍。