北京大學Plantcell解析植物發育調控機理

　　近日來自北京大學、國家植物基因研究中心的研究人員在擬南芥中發現了一種新的轉錄遏制子TIE1，并證實TIE1通過將TCP轉錄因子與 TOPLESS/TOPLESS-RELATED輔阻遏物連接到一起，調控了葉發育。相關論文發表在植物學權威期刊The Plant Cell雜志上。

　　領導這一研究的是北京大學生命科學學院的秦跟基(Genji Qin)副教授。其近十年來，主要以模式植物擬南芥為材料研究植物葉片及其他器官發育的分子機理。在國內外重要學術刊物如the Plant Cell, PNAS等刊物上發表研究論文多篇。2009年入選獲教育部“新世紀優秀人才支持計劃”。

　　葉是植物進行光合作用的主要器官，對于植物的生命活動起著重要的作用。在漫長的進化過程中，為了適應自然環境植物葉發展成今天這樣千姿百態。不同物種葉的大小、顏色和形狀差別非常大，即使是在同一植物中，葉發育的不同階段形狀也可以完全不同。在葉的發育過程中，究竟哪些因素決定了植物葉的這種差別，以及其調控機制長期以來一直為從事植物研究的科學工作者所關注。

　　在植物的營養生長階段，葉原基從植物地上部分頂端分生組織的周邊區形成，在一系列細胞分裂和分化程序的指導下，最終發育成葉。葉的大小和形狀主要是由葉片中協調的細胞分裂與分化所決定。TCP家族轉錄因子是植物所特有的轉錄因子家族，它主要分布在分生組織中起作用，與細胞分化和生長有很大聯系，是葉發育的關鍵調控因子。然而，目前尚不清楚葉發育過程中TCP活性的控制機制。

　　在這篇文章中，研究人員發現了一個新的轉錄阻遏子TIE1，證實它是葉發育過程中TCP的主要調控因子。TIE1過表達可導致葉偏下性生長及鋸齒狀葉，而破壞TIE1則可導致葉偏上性生長。TIE1表達于嫩葉中，編碼一種包含C-末端EAR模體的轉錄阻遏子，介導了TOPLESS (TPL)/TOPLESS-RELATED (TPR)輔阻遏物相互作用。此外，TIE1還與CIN-like TCPs存在直接互作。

　　由此，研究人員提出TIE1是通過在葉發育早期階段，招募TPL/TPR輔阻遏因子形成三元復合體抑制TCPs活性，從而調控了葉的大小與形狀。

　　作者簡介：

　　秦跟基

　　博士，北京大學副教授， 1996年獲南京農業大學農學院作物遺傳育種專業學士學位，2001年獲南京農業大學農學院細胞遺傳研究所博士學位， 2001年7月起在北京大學生命科學學院蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室進行博士后研究，2003年7月任北京大學生命科學學院講師，2006年7月起任北京大學副教授，2007年3月到2009年2月在美國加州大學圣地亞哥分校進行博士后研究，2011年起為北京大學博士生導師。近十年來，主要以模式植物擬南芥為材料研究植物葉片及其他器官發育的分子機理。主持或參加國家自然科學基金、973、轉基因專項等課題的研究。已在國內外重要學術刊物如 the Plant Cell, PNAS等刊物上發表研究論文多篇。2009年入選獲教育部“新世紀優秀人才支持計劃”。