秦跟基 教授
植物叶片发育和转录调控机制研究组
北京大学 生命科学学院 教授，博士生导师
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1、植物叶片及其他器官发育的分子机理研究
2、植物转录调控机制研究
新转录抑制因子TIE调控叶片发育的研究。发现了一类编码含有转录抑制因子的新基因TIE在叶片发育中起重要作用。研究揭示了TIE1通过N-端和调控叶片发育的重要转录因子TCP (TEOSINTE BRANCHED1 / CYCLOIDEA / PCF) 相互作用，通过C-端的抑制基序EAR与TPL/TPRs共抑制因子相互作用，从而将TCP和TPL/TPRs连接起来，在蛋白水平上抑制TCP活性，并进而抑制TCP下游基因的表达来控制叶片的发育。在此研究基础上发现一类E3泛素连接酶TEAR通过介导TIE降解来调控叶片发育。
SPOROCYTELESS (SPL) 作为转录抑制因子调控植物胚珠发育的研究。阐明了调控胚珠发育的关键因子SPL的作用机制。研究发现SPL是一个转录抑制因子，通过连接TCP转录因子和共抑制因子TPL/TPRs来调控植物胚珠发育和种系细胞的形成。揭示了TCP转录因子在胚珠发育中的重要调控作用。SPL这种作用机制与真菌中孢子形成的机制非常相似，真菌也是通过分子桥梁蛋白Ssn6招募Tup1共抑制因子来控制孢子的产生。这表明植物和真菌很可能使用了在进化上保守的机制来调控各自的孢子发生。
发现拟南芥WRKY类转录因子WRKY71/EXB1通过调控叶腋分生组织重要调节因子RAX基因来控制植物分枝的形成。已知“腋芽分生组织调控因子” (REGULATOR OF AXILLARY MERISTEMS1，RAX1)，RAX2和RAX3基因在调控腋芽分生组织形成过程中起到非常重要的作用，这些RAX基因都编码MYB类转录因子。本课题组在拟南芥T-DNA插入激活突变体库中筛选到一个分枝变多的突变体，称为exb1-D (excessive branches 1-Dominant)。突变体exb1-D分枝明显比野生型的分枝多，表型分析表明exb1-D的有些叶腋处长出更多个初级分枝和更高级分枝，甚至在子叶的叶腋处也能长出分枝。进一步研究发现突变体exb1-D中是由于EXB1基因过量表达引起其分枝增多的表型。这说明EXB1基因可促进腋芽分生组织的形成。该基因编码植物中特有的WRKY类转录因子。通过体内和体外实验证明了EXB1可结合到RAX基因的启动子区来直接调控RAX基因的表达。
Fang YX, Guo DS, Wang Y, Wang N, Fang XW, Zhang YH, Li X, Chen LT, Yu DQ, Zhang BL, Qin GJ. (2024) Rice transcriptional repressor OsTIE1 controls anther dehiscence and male sterility by regulating JA biosynthesis. Plant Cell, 36: 1697-1717.
Wang YT, Wang N, Lan JQ, Pan YG, Jiang YD, Wu YQ, Chen XM, Feng XZ, Qin GJ. (2024) Arabidopsis transcription factor TCP4 controls the identity of the apical gynoecium. Plant Cell, 36: 2668-2688.
Yu H, Wang YT, Wang Y, Deng XW, Qin GJ. (2024) The Arabidopsis ring-type E3 ligase TEAR4 Controls seed germination by targeting RGA for degradation. Adv. Sci., 4: e2400116.
Lan JQ, Wang N, Wang YT, Jiang YD, Yu H, Cao XF, Qin GJ. (2023) Arabidopsis TCP4 transcription factor inhibits high temperature-induced homeotic conversion of ovules. Nat. Commun., 14: 5673.
HeQ, Yuan RR, Zhang TT, An FY, Wang N, Lan JQ, Wang XX, Zhang ZL, Pan YG, Wang XZ, Zhang JZ, Guo DS, Qin GJ. (2022) Arabidopsis TIE1 and TIE2 transcriptional repressors dampen cytokinin response during root development. Sci. Adv., 8: eabn5057.
Zheng XH, Lan JQ, Yu H, Zhang JZ, Zhang Y, Qin YM, Su XD, Qin GJ. (2022) Arabidopsis transcription factor TCP4 represses chlorophyll biosynthesis to prevent petal greening. Plant Commun., 3: 100309.
Qin WQ, Wang N, Yin Q, Li HL, Wu AM and Qin GJ. (2022) Activation tagging identifies WRKY14 as a repressor of plant thermomorphogenesis in Arabidopsis. Mol. Plant., 15: 1725-1743.
Lan JQ, Zhang JZ, Yuan RR, Yu H, An FY, Sun LH, Chen HD, Zhou Y, Qian WQ, He H, Qin GJ. (2021) TCP transcription factors suppress cotyledon trichomes by impeding a cell differentiation-regulating complex. Plant Physiol., 186: 434-451.
Lan JQ, Qin GJ. (2020) The regulation of cin-like tcp transcription factors. Int. J. Mol. Sci., 21: 4498.
安丰英、孙桂英、王宇涛、秦文其、殷琪、王怡、王宁、潘一格、张泽梁、王馨雪、李世艺、姜一丹、曹煜、陈萍、李依依
