美国康涅狄格大学袁耀武教授应邀学术访问并作报告

2023年7月12日上午，美国康涅狄格大学（University of Connecticut）生态与演化生物学系袁耀武副教授受邀对蛋白质与植物基因研究国家重点实验室进行学术访问，并于金光楼邓祐才报告厅进行了题为“The ‘endless forms’: Genetics, development, and evolution of flower diversity”的学术报告，本次报告由国家重点实验室遇赫研究员主持。

蝴蝶色彩斑斓的翅膀，鸟类形态各异的喙，热带鱼五彩缤纷的外表，被子植物绚丽多彩的花，不同生物间的丰富差异展现了自然界中令人叹为观止的生物多样性。生物多样性一直是一个引人入胜的谜题，一代代生物学家试图去揭示这些“无尽的形态”是如何产生和演化的。解决这个问题，需要对以下三个部分有充分的理解。一，决定表型变异的遗传基础；二，由基因产物改变表型的发育过程；三，不同表型对其各自生态环境的适应。

袁耀武副教授实验室长期聚焦的核心问题是：自然界中的有机体如何以及为何演化出如此多不尽相同的形态。他们以经典生态和演化模式植物猴面花（Mimulus）为研究对象，开发了许多整合遗传学、发育生物学以及演化生态学的研究工具来实际解决这个问题。由此衍生的具体问题包括：引起花形和花色变化的基因是什么？这些基因产物（例如转录因子、酶、信号蛋白）如何调节色素的产生、运输、修饰和降解以产生花的颜色和图案？它们如何调节细胞的分裂、伸长和极化以形成花朵形状？引发物种产生不同表型的这些基因经历了怎样的演化过程？不同花型的适应性意义是什么？不同颜色图案和形状的花朵如何与不同的传粉媒介相互作用？这些相互作用在适应、生殖隔离和物种形成中发挥什么作用？

在本次报告会上，袁耀武副教授从自身的植物分类学背景和学习经历讲起，举例说明了实验室在形态发育学和演化生物学中取得的进展。以反应扩散模型（Reaction-diffusion model）为基础，他们结合生物化学、分子生物学、发育生物学以及计算机科学等多个学科，揭示了猴面花花瓣上的特异花青素斑点和纵向条纹的形成原理，提出了花瓣色素沉积模式的多样性可能仅由简单的激活子-抑制子系统介导。在影响不同猴面花物种花色的研究中，他们发现5'非翻译区的uATG是导致自花授粉物种的特定蛋白质翻译减弱并导致花色变浅的原因，这项结果表明表型的演化不只归因于基因转录或蛋白质功能的变化，影响蛋白质翻译的突变也是自然表型多样性的重要因素。

袁耀武副教授以幽默活跃的演讲风格激起了参会师生的广泛兴趣。报告结束后，参会师生纷纷提问，袁耀武副教授就相关学术问题一一解答并探讨交流，获得了大家一致好评。