美国宾夕法尼亚州立大学马红教授受邀访问国家重点实验室并做学术报告

2023年8月23日下午，美国宾夕法尼亚州立大学Huck生命科学研究院-植物所的马红教授受邀前来北京大学蛋白质与植物基因研究重点实验室进行学术交流，并在北京大学生命科学学院邓祐才报告厅进行了题为“ABC模型花发育调控基因的结构保守性和转录后调控机制研究”的学术报告。本次报告由国家重点实验室主任瞿礼嘉教授主持。

ABC模型是植物花器官调控的经典模型。ABC模型中，几大类同源异形基因以独立或协同的方式调控各类及各轮次的花器官发育。其中，编码ABC模型中多个关键成员的基因都属于MADS box转录因子家族。马红教授本次报告介绍的是这些MADS box中一类新的调控方式。拟南芥ABC模型中的MADS box基因具有较为保守的外显子和内含子结构，并且还包括有多个微小外显子（长度小于51bp的外显子）结构，这些微小外显子影响蛋白区域较小，有利于蛋白功能的小幅度调控。因此，这些微小外显子参与编码的蛋白质剪切本可能具有重要的功能和生物学意义。

马红教授首先向大家介绍了植物ABC模型的作用原理和几类关键基因的保守性结构特征。他们发现拟南芥中约6000多个基因中携带约8000多个微小外显子，而编码ABC模型中的多个成员都具有这种微小外显子。他们在拟南芥中鉴定到一个全新的花发育异常的突变体frb1，在frb1中约有30%的花器官数目和大小发生了改变。当对比野生型和突变体的转录组后马红教授团队发现，虽然只有几百个基因的表达水平有显著差异，但有2000多个基因产生了非正常的剪切本，特别是包括ABC模型中关键基因的微小外显子的剪切本产生了显著变化。FRB1基因编码一个在拟南芥花组织中高量表达的核定位蛋白，包括RNA结合结构域和一小段未知功能的无序区。他们用ABC模型中包含微小外显子的关键基因的cDNA可以部分回补frb1突变体的功能，因此突变体的花发育缺陷很可能与ABC基因的微小外显子异常剪切相关。此外，马红教授还在报告中向大家介绍了FRB1调控微小外显子剪切的机制以及初步介绍了该基因在被子植物中的演化特征。

马红教授精彩的报告引起了参会师生的热烈讨论，老师和同学们积极提问交流，马教授也对大家的提问进行了细致入微的解答。马红教授这项全新的发现充分激发了大家的思考，获得了大家的一致好评。