2008年4月11日，牛津大学圣约翰学院植物学教授Nicholas Paul Harberd，应威尼斯wnsr666“北大-耶鲁联合实验室”范六民教授之邀，访问威尼斯wnsr666，并在邓祐才报告厅给同学们带来了一场精彩的学术报告。

      Prof. NP Harberd的研究兴趣聚焦在用遗传学的手段去阐释植物的生长和发育，主要以拟南芥作为模式植物。他的研究小组用了近二十年的时间，在植物通过GA（赤霉素）-DELLA途径来调节植物生长的机理的研究中发挥了重大作用。目前，他研究关注的重点是用比较的方法，研究植物是如何获得这条途径的，发现GA- DELLA调节途径是在陆生植物在进化过程中逐渐获得的。

      Prof. Harberd讲座的题目是“To grow or not to grow”。在讲座的一开始，他就道出了在二十年前疑问，“植物是如何调控自己的生长的”，植物与动物不同的一点就是植物在固定地方生长，不能选择环境，只能去被动地适应环境。那么，在不同的环境下，植物体是如何作出反应，又是如何决定自己生长？然后Harberd教授与我们共享了他的研究历程中，如何被问题所驱使，一步步解开这个谜团。

      故事是从一个突变体开始的，在 20世纪90年代初，经过筛选拟南芥突变体，Harberd实验小组得到一个矮化的南芥突突变株。我们都知道植物激素（如赤霉素GA），能促进植物生长。很自然地，这个突变体首先被怀疑是激素缺乏型。但是经检查，这个低矮植株本身赤霉素分泌量很高，并且对外加赤霉素不敏感，因此突变体基因被叫做gai （Gibberellin Insensitive）。这个植株引起了Harberd教授的注意，突变体编码的蛋白很可能是赤霉素下游的一个调控元件。进一步研究表明，gai是获得型突变体（gain of function），其编码的蛋白比野生型GAI蛋白少了一段N端的17个氨基酸，从而不受GA调控。正常情况下，野生型GAI蛋白的累积抑制植物生长；在GA存在下，GA会促进野生型GAI蛋白降解，解除抑制，促进生长。相反，突变体的gai蛋白由于缺少了N端的调控序列，无法受GA调控，因此会持续地抑制植物生长。此后在拟南芥中总共发现5个序列同源、功能类似的蛋白，根据它们序列的共同特征，命名为DELLA蛋白；调控机理是：GA与GA的受体 GID1s结合，然后GA-GID1s复合体再与DELLA蛋白结合，引起26S蛋白酶体介导的DELLA蛋白降解，从而起到调节植物生长的作用。

      拟南芥毕竟只是模式生物，真正改变人们生活的还是粮食作物的培育良种。沿着这样的思路， Harberd带我们回想起了二十世纪六七十年代兴起的“绿色革命”，当时用传统遗传学方法筛选出了一批低矮但产量高的作物突变体，包括小麦、玉米、稻子等等。植株长得低矮，便可以将更多的营养用于对我们更有用的种子的生长；而且由于低矮，这种低矮作物在防风抗雨上也有很大能力的提高。这是否与GA- DELLA信号途径的调控有关呢？经过遗传学分析，小麦的Rht-B1/Rht-D1和玉米的dwarf-8 (d8)基因与拟南芥中的GAI基因是同源的，归到DELLA大家庭中。并且“绿色革命”传统育种筛选出突变，在小麦和玉米中也是DELLA蛋白的获得性突变，使得DELLA蛋白不再受降解，积累进一步抑制植物体的长高。进一步研究表明，光刺激、高盐胁迫或生长激素、乙烯信号途径，对植物体生长的调控都是与DELLA蛋白有关系的，可以说DELLA蛋白是植物体调节自身生长的中心之一。

      在充分回答了“how”的问题，即清楚阐释DELLA蛋白是如何调控植物生长的机理之后，Harberd教授把我们引向了更深一层，植物是如何进化出GA -DELLA这种调控方式的。他选取苔藓、石松、拟南芥，来代表不同进化时期陆生植物，发现在蛋白质序列都有与拟南芥DELLA同源的蛋白的基因；具体的调控过程，如DELLA蛋白与GA的受体GID1作用、DELLA蛋白受GA调控降解作用，是植物陆生进化过程中逐渐获得的。当然，他也承认进化是一个很复杂的过程，至今还有很多疑问，并且这些疑问吸引着他在未来去解决。

      最后是提问时间，在同学们与老师的问题当中，有些是关于细节方面，如GA的受体、敲除的实验的结果；还有些是关于实验思路，比如是如何想到、设计的一步步验证过程；还有，对DELLA蛋白商业化用途，和能否人为调控植物的生长等等。 Harberd教授都一一进行了详细的解答，并表现出了严谨的治学态度。

      总之，本次讲座举办的十分成功，同学都被讲座的内容深深吸引，学到了知识，更体会到了如何由问题所带领，去一步步探索未知的世界的精神。