林宗成,中共党员,教授,博士,博士生导师。2007-2011年就读于哈尔滨工业大学,获生物工程工学学士学位;2011-2015年在英国伯明翰大学(University of Birmingham)师从英国皇家学会会士Vernonica Franklin-Tong教授,获生物化学博士学位,并被授予Dr. SW Challinor Prize;2015-2021年在比利时根特大学(VIB-UGent Center for Plant Systems Biology) Moritz Nowack教授实验室从事博士后研究;2022年加入华中农业大学。长期围绕虞美人(Papaver rhoeas)自交不亲和(self-incompatibility)开展研究,实现了SI系统跨远距离物种的功能转移,从理论上证明了虞美人SI系统用于其它物种杂交育种到可行性,为现代作物的杂交育种提供全新的思路和工具。研究成果发表在Science、Current Biology、Plant Physiology等期刊。
实验室主要围绕植物细胞与细胞的互相作用(Cell-to-Cell Communication)展开研究,主要研究方向包括:
1. 生殖细胞之间的互作——自交不亲和(Self-incompatibility, SI)。SI指的是植物识别并排斥“自己”的正常可育的花粉的现象。自花授粉能导致隐形有害突变的积累,进而导致物种近交衰退。因此,在进化过程中,许多物种都发展出了SI的机制来抑制自花授粉,促进异交。杂交育种(hybrid breeding)作为当代最重要的育种方式之一,常常受限于作物自交亲和的特性,因此,解析植物SI这一生物学特性,在杂交育种中将具有很高的应用价值。同时,SI也是一种研究细胞识别和信号通路的重要模型。我们实验室以虞美人SI为研究对象,希望通过对SI分子机制的解析,实现自交亲和与不亲和的自由切换,构建一种普适的SI-杂交育种体系。
2. 体细胞之间的互作——嫁接。嫁接是果蔬栽培过程中一项重要的技术,是品质改良和抗性提升的重要手段。然而,嫁接通常只局限在亲缘关系比较近的物种之间。亲缘关系远的两个物种嫁接之后往往会出现嫁接不亲和的生物学现象。这严重限制了在果蔬育种育苗过程中对砧木的选择。我们实验室希望通过遗传和基因组学的手段,定位并克隆影响嫁接亲和性的基因,解析其分子机制;进而通过遗传改造的方式,打破远缘嫁接不亲和的现象,培育理想的具有广谱亲和性的砧木。
一、项目经历
1. 2023年1月-2026年12月,国家自然科学基金面上项目:PGAP1参与虞美人自交不亲和反应的分子机理研究,54万,主持。
2. 2022年12月-2027年11月,国家重点研发计划青年科学家项目:植物杂交与自交不亲和的“开关”机制与应用设计,200万,主持。
3. 2022年6月-2025年6月,湖北省杰出青年科学基金:虞美人自交不亲和机理及其应用研究,30万,主持。
4. 2022年1月-2024年12月,国家优秀青年科学基金(海外):观赏作物遗传与改良,主持。
5. 2022年1月-2026年12月,湖北洪山实验室启动经费,200万,主持。
6. 2019年10月-2022年1月,比利时弗莱芒科学研究基金会(FWO)高级博士后项目:Identification and investigation of novel molecular components controlling developmental programmed cell death in plants,25万欧元,主持。
7. 2016年10月-2019年09月,比利时弗莱芒科学研究基金会(FWO)初级博士后项目:Genetic dissection of calcium signature in plant programmed cell death,25万欧元,主持。
二、代表性论文(#共同第一;*通讯作者)
1. Fei Xie#, Hannah Vahldick#, Zongcheng Lin* and Moritz Nowack*. Killing me softly – programmed cell death in plant reproduction from sporogenesis to fertilization. Current Opinion in Plant Biology, 2022, 69: 102271.
2. Zongcheng Lin#*, Fei Xie#, Marina Trivino#, Tao Zhao, Frederik Coppens, Lieven Sterck, Maurice Bosch*, Vernonica E. Franklin-Tong* and Moritz K. Nowack*. Self-incompatibility requires GPI anchor remodeling by the poppy PGAP1 orthologue HLD1. Current Biology, 2022, 32: 1909–1923.
3. Zongcheng Lin, Fei Xie, Marina Trivino, Mansour Karimi, Maurice Bosch, Vernonica E. Franklin-Tong and Moritz K. Nowack*. Ectopic expression of a self-incompatibility module triggers growth arrest and cell death in vegetative cells. Plant Physiology, 2020, 183: 1765–1779.
4. Zongcheng Lin, Deborah J.Eaves, Eugenio Sanchez-Moran, F. Christopher H. Franklin and Vernonica E. Franklin-Tong*. The Papaver rhoeas S determinants confer self-incompatibility to Arabidopsis thaliana in planta. Science, 2015, 350: 684–687.
三、其它论著
1. Ludi Wang, Zongcheng Lin, José Carli, Agnieszka Gladala-Kostarz, Julia M. Davies, Vernonica E. Franklin-Tong* and Maurice Bosch*. ATP depletion plays a pivotal role in self-incompatibility, revealing a link between cellular energy status, cytosolic acidification and actin remodelling in pollen tubes. New Phytologist, 2022, 236: 1691-1707.
2. Tamanna Haque#, Deborah J Eaves#, Zongcheng Lin, Cleidiane G Zampronio, Helen J Cooper, Maurice Bosch, Nicholas Smirnoff, and Vernonica E. Franklin-Tong*. Self-incompatibility triggers irreversible oxidative modification of proteins in incompatible pollen. Plant Physiology, 2020, 183: 1391-1401.
3. Ludi Wang, Marina Triviño, Zongcheng Lin, José Carli, Deborah J Eaves, Daniёl Van Damme, Moritz K. Nowack, Vernonica E. Franklin-Tong*, and Maurice Bosch*. New opportunities and insights into Papaver self-incompatibility by imaging engineered Arabidopsis pollen. Journal of Experimental Botany, 2020, 71: 2451-2463.
4. Ludi Wang, Zongcheng Lin, Marina Trivino, Moritz K. Nowack, Vernonica E. Franklin-Tong* and Maurice Bosch*. Self-incompatibility in Papaver pollen: programmed cell death in an acidic environment. Journal of Experimental Botany, 2019, 70: 2113-2123.
5. Zhen Gao#, Anna Daneva#, Yuliya Salanenka, Matthias Van Durme, Marlies Huysmans, Zongcheng Lin, Freya De Winter, Steffen Vanneste, Mansour Karimi, Jan Van de Velde, Klaas Vandepoele, Davy Van de Walle, Koen Dewettinck, Bart N Lambrecht and Moritz K. Nowack* (2018) KIRA1 and ORESARA1 terminate flower receptivity by promoting cell death in the stigma of Arabidopsis. Nature Plants, 2018, 4: 365-375.
6. Deborah J. Eaves, Carlos Flores-Ortiz, Tamanna Haque, Zongcheng Lin, Nianjun Teng and Vernonica E. Franklin-Tong*. Self-incompatibility in Papaver: advances in integrating the signalling network. Biochemical Society Transactions, 2014, 42: 370-376.