主要研究内容:
植物细胞塑形是植株发育的基础。植物细胞的多样形态主要由细胞壁结构多糖网络决定,多糖大分子成为植物细胞与个体塑造的“结构性骨架”。研究组主要以水稻和大豆作物为模式,聚焦植物细胞形态建成机理,探索植物塑形多尺度原理与多糖网络全景机理的交叉调控,创新作物性状设计技术。近期研究成果发表在Cell、Nature Plants、Nature Communications、Plant Cell、Molecular Plant等期刊。
1. 作物维管系统细胞立体塑形
维管系统不仅是植物体物质运输和信息传递的“高速网络”,更是贯通各器官的“生命中枢”。在前期发现木聚糖介导导管纹孔塑形与自然变异(Cell 2025)的基础上,针对作物畅流高产改良需求,聚集木质部导管立体形态塑造,利用体电子显微镜和3D超分辨显微镜等前沿交叉手段,探究细胞立体塑形的多尺度原理与分子调控网络,探索基于畅流操控设计创制优异高产新种质。
2. 植物多糖网络交联组建机理
植株形态取决于结构多糖交联形成的细胞壁网络。多糖大分子由特定的糖基单元聚合形成,折叠成特定构象,并相互交联形成连续性微纳米网络,进而决定植株形态。在前期交联多糖木聚糖形成机理解析(Plant Cell 2025)的基础上,研发多糖分析前沿交叉技术,系统解析交联多糖合成与纳米团簇化机理,开展多糖分子与韧性网络定向设计。
3. 植物塑形与生物力的交互网络调控
植物细胞塑形作为生长发育核心过程,受到严格且精密的多层级调控,并与细胞类型多样化与发育进程转换深度耦合。在前期解析多个交互节点(Mol Plant 2023)的基础上,深入探究植物细胞塑形与发育信号和环境信号的交叉网络调控机理,探索植物塑形的力学杠杆、能量经济、尺度制约等底层控制原理及定向分子设计技术。
个人简介:
张保才,博士,研究员,博士生导师。2010年获中科院遗传发育所博士学位;2024年起任中科院任遗传发育所研究员,研究组组长。2019年获国家自然科学基金委“优秀青年科学基金”资助,2020年入选中科院青年创新促进会优秀会员。主持和参与国家基金委优青、科技部重点研发计划、中科院先导专项、中科院稳定支持基础研究领域青年团队计划等项目/课题研究工作。
研究组欢迎对植物细胞塑形研究和交叉技术创新感兴趣的研究生、博士后及客座研究生的加入。
教育经历:
2006/9 – 2010/6, 中科院遗传发育所,获博士学位
2008/9 – 2008/11,在美国密歇根州立大学访问学习
2003/9 – 2006/7, 中国农业科学院棉花研究所,获硕士学位
1999/9 – 2003/6, 河南师范大学,获学士学位
工作经历:
2024/1 – 现在, 中科院遗传发育所,研究员
2020/1 – 2023/12,中科院遗传发育所,青年研究员
2016/8 – 2016/10,在澳大利亚墨尔本大学访问研究
2010/7 – 2019/12,中科院遗传发育所,助研/副研
奖励荣誉:
2019年 国家自然科学基金委“优秀青年科学基金”
2020年 中科院青年创新促进会优秀会员
实验室主页:
http://www.genetics.ac.cn/zhangbaocai