傅向東是中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育所的研究員,同時也是分子農(nóng)業(yè)生物學(xué)中心的副主任。他在2021年11月3日因主持的項目“水稻高產(chǎn)與氮肥高效利用協(xié)同調(diào)控的分子基礎(chǔ)”獲得了2020年度國家自然科學(xué)獎二等獎。2025年11月,傅向東當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
個人經(jīng)歷
1991年獲武漢大學(xué)生物系學(xué)士,1994年獲中國科學(xué)院武漢植物所碩士學(xué)位。1994-1998年在浙江大學(xué)生物技術(shù)所工作,1996-1997年在英國John Innes Centre應(yīng)用遺傳系做訪問學(xué)者。1998-2000年在英國John Innes Centre作物遺傳系,獲浙江大學(xué)和John Innes Centre聯(lián)合培養(yǎng)博士。2001-2005年在John Innes Centre細(xì)胞與發(fā)育生物學(xué)系做博士后。2005年入選中國科學(xué)院"百人計劃",獲2005年度國家杰出青年科學(xué)基金資助。
先后在Nature,Plant cell development和Plant Journal等國際著名雜志上發(fā)表多篇論文。在國際著名學(xué)術(shù)期刊《Nature genetics》(《Nature Genetics》)雜志發(fā)表了在中國超級稻增產(chǎn)關(guān)鍵功能基因合作研究的最新進(jìn)展。此項成果首次闡述了DEP1基因在中國超級稻增產(chǎn)中起到的關(guān)鍵作用,進(jìn)而揭開了中國超級稻的高產(chǎn)奧秘,并可望由此進(jìn)一步研究培育出更為高產(chǎn)的水稻新品種。2025年11月21日,中國科學(xué)院公布了2025年院士增選結(jié)果,傅向東當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
研究方向
植物激素調(diào)控植物生長發(fā)育的分子機理。主要以水稻和擬南芥為材料,解析赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其調(diào)控植物生長發(fā)育和開花的分子機制,研究水稻穗發(fā)育和穗型形成的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò),利用分子設(shè)計培育水稻高產(chǎn)新品種。具體研究內(nèi)容包括:
赤霉素作用的分子機理與信號轉(zhuǎn)導(dǎo)
以擬南芥來研究赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑及其調(diào)控植物形態(tài)建成和開花的分子機制。赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的關(guān)鍵元件-DELLA蛋白(GRAS家族蛋白)阻遏植物生長發(fā)育,赤霉素促進(jìn)植物生長是通過26S Proteasome蛋白質(zhì)降解途徑特異性降解DELLA蛋白, 從而實現(xiàn)去阻遏。利用遺傳篩選、蛋白互作以及基因芯片等分析手段,分離并鑒定赤霉素信號傳遞途徑的新成員,通過分子遺傳、細(xì)胞生物學(xué)和生物化學(xué)等手段來研究這些基因的功能,使我們進(jìn)一步了解赤霉素作用的分子機理。水稻 "綠色革命"基因(sd1)是赤霉素生物合成途徑的一個關(guān)鍵酶, 小麥"綠色革命"基因(Rht1)是赤霉素信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑的DELLA蛋白本生。利用擬南芥對赤霉素調(diào)控植物生長發(fā)育的研究,目的在于認(rèn)識分子機理的基礎(chǔ)上,建立水稻小麥等農(nóng)作物遺傳改良的分子設(shè)計育種新體系。
水稻穗發(fā)育和穗型形成的分子調(diào)控
水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)歷來是育種追求的最終目標(biāo)之一,然而水稻產(chǎn)量由分蘗數(shù)、穗粒數(shù)、粒重等多種農(nóng)藝性狀決定,是多個基因和環(huán)境協(xié)同控制的復(fù)雜數(shù)量性狀,尤其水稻穗部對產(chǎn)量形成影響很大。水稻穗發(fā)育和穗型形成涉及到水稻SAM活性、側(cè)生器官的形成及其生長發(fā)育調(diào)控等十分復(fù)雜的生物學(xué)基本問題。通過QTL遺傳分析和系列穗型突變體,鑒定和克隆影響穗發(fā)育和穗型的基因。重點闡明花器官形成、枝梗發(fā)育和穗粒數(shù)數(shù)目決定的關(guān)鍵調(diào)控基因及其信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑,闡明水稻穗型和產(chǎn)量形成的分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
植物激素和環(huán)境應(yīng)答的互作與根系形態(tài)建成
植物生長發(fā)育受內(nèi)源激素、生長環(huán)境和營養(yǎng)的影響。三者互作共同調(diào)控植物的生長發(fā)育、形態(tài)建成及開花等過程,但對植物發(fā)育和環(huán)境適應(yīng)的互作機理的認(rèn)識還非常有限。我們實驗室以擬南芥根系發(fā)育為研究對象,分離與鑒定根生長發(fā)育和環(huán)境(如:鹽和低磷脅迫)應(yīng)答的突變體,克隆并研究其基因功能。重點研究不同激素間的互作對植物根生長發(fā)育的調(diào)控,以及受(或?qū)Γ┉h(huán)境應(yīng)答的影響,闡明植物根系發(fā)育適應(yīng)環(huán)境過程中激素和環(huán)境互作的分子機理。
發(fā)表論文
Huang X, Qian Q, Liu Z, Sun H, He S, Luo D, Xia G, Chu C, Li J, Fu X*. Natural variation at the DEP1 locus enhances grain yield in rice.Nature Genetics, 2009, 41(4):494-497.
Feng S, Martinez C, Gusmaroli G, Wang Y, Zhou J, Wang F, Chen L, Yu L, Iglesias-Pedraz JM, Kircher S, Schafer E, Fu X, Fan L, Deng X.Coordinated regulation of Arabidopsis thaliana development by light and gibberellins. Nature, 2008, 451(7177):475- 479.
Liu B, Wu Y, Fu X, Qian Q. Characterizations and molecular mapping of a novel dominant semi-dwarf gene Sdd(t) in rice (Oryza sativa). Plant Breeding, 2008, 127(2):125-130.
Gao X, Huang X, Xiao S, Fu X*. Evolutionarily conserved DELLA mediated gibberellin signaling in plants. J. Integrative Plant Biology, 2008, 50(7):825-834.
Jiang C, Gao X, Liao L, Harberd NP, Fu X*. 磷酸鹽starvation root 建筑 and 花青素 accumulation responses are modulated by the GA-DELLA signaling pathway in Arabidopsis. Plant Physiology, 2007, 145: 1460-1470.
Jiang C and Fu X*. GA action: turning on de-DELLA repressing signaling. Current Opinion in Plant Biology. 2007, 10(5): 461-465.
Achard P, Liao L, Jiang C, Desnos T, Bartlett J, Fu X*, Harberd NP*. DELLAs contribute to plant photomorphogenesis. Plant Physiology, 2007, 143(3): 1163-1172.
Luo A, Qian Q, Yin H, Liu X, Yin C, Lan Y, Tang J, Tang Z, Cao S, Wang X, Xia K, Fu X, Luo D and Chu C. EUI1, encoding a putative cytochrome P450 monoxygenase, regulates internode elongation by modulating gibberellin responses in rice. Plant Cell Physiology, 2006, 47:181-191
Fu X, Richards DE, Fleck B, Xie D, Burton N, Harberd NP. The Arabidopsis mutant sleepy1gar2-1 protein promotes plant growth by increasing the affinity of the SCFSLY1 E3 ubiquitin ligase for DELLA protein substrates. Plant Cell, 2004, 16(6):1406-1418.
Cheng H, Qin L, Lee S, Fu X, Richards DE, Cao D, Luo D, Harberd NP, Peng J. Gibberellin regulates Arabidopsis floral development via suppression of DELLA protein 函數(shù) Development, 2004, 131(5):1055-1064.
Fu X and Harberd NP. Auxin promotes Arabidopsis root growth by modulating gibberellin response. Nature, 2003, 421:740-743.
Fu X, Richards DE, Ait-Ali T, Hynes LW, Ougham H, Peng J, Harberd NP. Gibberellin mediated proteasome dependent degradation of the barley DELLA protein SLN1 repressor. Plant Cell, 2002, 14(12):3191-3200.
Fu X, Sudhakar D, Peng J, Richards DE, Christou P, Harberd NP. Expression of Arabidopsis GAI in transgenic rice represses multiple gibberellin responses. Plant Cell, 2001, 13(8):1791-1802.
獲得榮譽
2005年,國家中華人民共和國國家自然科學(xué)基金委員會“杰出青年基金”。
2009年,國務(wù)院“享受政府特殊津貼專家”。
2010年,“百人計劃”終期評估中獲得優(yōu)秀。
2010年,“第十一屆中國青年科技獎”。
2013年,“第八屆大北農(nóng)科技獎”一等獎。
2014年,中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會“全國優(yōu)秀科技工作者”榮譽。
2016年,中組部“萬人計劃”科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才。
2017年,第十屆“談家楨生命科學(xué)創(chuàng)新獎”。
2020年11月11日,獲得第八屆“中國僑界貢獻(xiàn)獎”。
2021年11月,榮獲2020年度國家自然科學(xué)獎二等獎。
2023年,榮獲第三屆全國創(chuàng)新爭先獎狀。
2025年11月,當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。
參考資料 >
2025年兩院院士增選結(jié)果揭曉 144人當(dāng)選.環(huán)球網(wǎng)-今日頭條.2025-11-21
傅向東.浙江大學(xué).2022-01-19
第八屆“中國僑界貢獻(xiàn)獎”獲獎名單發(fā)布.中國僑網(wǎng).2020-12-02
最全!2020年度國家科學(xué)技術(shù)獎勵名單.科學(xué)網(wǎng).2021-11-03
第三屆全國創(chuàng)新爭先獎牌表彰名單.新浪網(wǎng).2023-05-31