近年来，有关蛋白基因组学在植物研究领域得到广泛应用。基于此，韩建刚教授与朱福远教授团队详细综述了单细胞与空间层面下蛋白质基因组学的发展方向与前沿技术，并简述了多组学技术应用于植物蛋白质基因组学研究的可行性。蛋白质基因组学（proteogenomics，PG）将蛋白质组与基因组和转录组相结合，以提升基因模型和注释的完整性（图1）。通过蛋白质基因组学的应用，综述认为这将能更好地解析基因与蛋白质之间的联系，深入探索植物生命活动的过程，最终将为植物功能基因组研究带来一场革命。综述成果在Cell Press细胞出版社期刊《Trends in Biotechnology》（IF：21.942）上发表，题为"Proteogenomics-based functional genome research: approaches, applications, and perspectives in plants" （文章链接：https://doi.org/10.1016/j.tibtech.2023.05.010 ）。我校为第一完成单位，研究生宋宇宸为第一作者，韩建刚教授和朱福远教授为论文通讯作者。该项目得到国家自然科学基金的资助。
图1. 蛋白质基因组学的应用领域与相关方法及其特点的多维度比较
同时，研究团队通过转录组学揭示了Cd诱导植物Hormesis（毒物兴奋效应）表达的分子作用机制。研究表明，外源不同剂量的Cd胁迫诱导拟南芥表现为显著的Hormesis特征，而脱落酸代谢通路中的基因ABF1可能对该效应的表达起到至关重要的作用（图2）。随后对ABF1进行过表达和基因敲除，进一步验证了ABF1在过表达时，拟南芥生物量及根长均显著增加，拟南芥对Cd胁迫的适应范围显著提升。因此，利用低胁迫剂"唤醒"植物本身的关键/目标基因并进行过表达，将对重金属污染环境的植物修复产生变革性影响，可能为环境污染控制和生态恢复开辟新途径。同时该研究也是蛋白质基因组学在Hormesis领域研究的重要实践。研究论文在《Journal of Hazardous Materials》（IF：13.6）发表，题目为"The role of the ABF1 gene in regulation of Cd-induced hormesis in Arabidopsis thaliana"（文章链接：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2023.131991 ）。我校为第一完成单位，师资博士后范弟武为第一作者，韩建刚教授和朱福远教授为论文通讯作者。该项目得到国家自然科学基金的资助。
图2. ABF1基因调节Cd诱导拟南芥毒物兴奋效应示意图
