国家自然科学基金委员会启动“植物激素作用的分子机理”重大研究计划促进我国植物激素研究的跨越发展

      国家自然科学基金委员会遵循“有限目标、稳定支持、集成升华、跨越发展”的总体思路，把握战略性和前瞻性特征，结合我国研究基础和优势领域，加强顶层设计，设立重大研究计划，以具有相对统一目标或方向的项目群的方式进行重点部署与集成，凝聚优势力量，通过长期、稳定和较高强度的支持，实现若干重点领域或重要方向的跨越发展，提升我国基础研究创新能力，为国民经济和社会发展提供科学支撑[1]。

    生命科学部根据国家自然科学基金委员会“十一五”重大研究计划立项原则和要求，于2006年初启动了“十一五”生命科学重大研究计划立项程序。首先，生命科学部分析了生命科学基础研究的发展动态、趋势以及我国的现状和特点，提出了生命科学“十一五”重大研究计划的设想。在此基础上，生命科学部于2006年 10月召开了专家咨询委员会与学科评审组组长会议，讨论了立项领域，征求咨询专家和学科评审组专家的意见和建议，会上初步形成了植物发育调控机制、表观遗传学和小分子RNA调控机制、天然变异的遗传和分子机制、免疫识别的分子机制、细胞增殖和分化机制和动植物杂交优势的遗传和分子机制等等八个方面的建议。生命科学部通过组织专家研讨，进一步征求意见和建议，最后确定将“植物激素作用的分子机理”作为首批启动的重大研究计划，并根据立项程序向国家自然科学基金委员会委务会(简称“委务会”)汇报。委务会听取汇报后，建议在进一步凝练科学问题的基础上提出立项建议书。之后，生命科学部组织相关专家进行了多次研讨和充分凝练，提出了“植物激素作用的分子机理”重大研究计划建议书。该建议书提交委务会，经过讨论和投票表决，正式批准立项。

1　立项的科学意义

          “植物激素作用的分子机理”是植物科学的一个重要和基本问题。植物激素是植物体内合成的一系列微量有机物质，它由一个部位产生运输到另一部位，在极低浓度下引发生理反应，控制着植物生命活动的方方面面，从种子休眠、萌发、营养生长和分化到生殖、成熟和衰老。除此之外，激素还是植物感受外部环境条件变化，调节自身生长状态来抵御不良环境、维持生存必不可少的信号分子。自1928年发现生长素以来，植物激素研究一直是植物科学最为前沿和热点的领域之一。以激素为主体的研究几乎涉及到植物学研究的各个领域，激素调控机制的研究已成为人们认识和理解纷繁神秘植物生命现象的重要途径。近年来，随着分子遗传学的发展及其方法体系的建立和应用，以及植物分子生物学和基因组学的飞速发展，特别是以拟南芥和水稻为代表的模式植物基因组研究的重大突破以及带来的便利平台条件，使本身就处于科学前沿的植物激素研究进入全新的快速发展阶段。在2002年和2005年，有关植物激素的研究均被Science杂志评为年度信号转导领域的重大突破[4-5]。

2　立项的实践意义

            植物激素调控植物的生长与发育，并进而影响植物(农作物)的产量、品质和抗性。20世纪中期，水稻和小麦半矮秆品种的育成和大面积推广，使粮食产量大幅度提高，极大地缓解了世界范围内的人口快速增长给粮食安全带来的严峻危机，成为众所周知的“绿色革命”。经过了40多年的探索和研究，人们认识到，为“绿色革命”做出重要贡献的原来是植物激素赤霉素合成与信号转导相关的基因，即水稻的SD1和小麦的RHT1基因[7-8]。在人类历史上，没有任何其他单个基因对粮食生产、对全人类的发展做出过如此巨大的贡献！另外，最近一系列研究结果表明，通过调控细胞分裂素、油菜素内酯、生长素的代谢可以显著的改良作物的株型结构和产量构成，这些结果预示着通过激素调控再次大幅度提高作物产量和品质是完全可能的[6,11-12]，  也预示着基于激素功能的品种设计将会成为未来农作物产量、品质和抗性改良的重要途径。因此，开展植物激素作用机制的基础研究具有巨大的潜在应用价值。

            国家中长期科学和技术发展规划将保证粮食安全、突破资源约束、提高农业综合生产能力作为优先发展主题[2]。国家自然科学基金委员会在“十一五”优先发展领域中将农业生物的产量、品质和抗性形成的分子机制和网络调控列为综合交叉优先领域[3]。植物激素作用机理的深入研究将解释作物产量、品质和抗性形成的分子基础，为农作物高产优质育种提供理论基础。因此，深入认识植物激素作用分子机理已成为我国科技发展中的关键和重要战略领域，成为我国基础研究发展规划中重要内容。