国科大本科生在植物复叶形态建成研究中取得突破

  • 文/生物物理所 (中国科学院生物物理研究所)
  • 创建于 2020-09-11
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  叶片是植物利用阳光进行光合作用的主要器官。高等植物的叶片有单叶和复叶之分。在复叶发育中,叶缘分生组织同时负责小叶的起始和伸展,并且两个过程都依赖生长素。一个重要的生物学问题是,叶缘分生组织是否独立地调控小叶起始和小叶伸展这两个发育过程?两个发育过程之间是否相互影响?

  2020年9月5日,国际著名植物学领域学术期刊The Plant Journal发表的一项最新成果(doi:10.1111/tpj.14982),表明了复叶形态建成中小叶起始和伸展的关系。该论文作者之一是中国科学院大学生命科学学院2015级本科生莫亚金,他与中科院遗传与发育生物学研究所焦雨铃课题组的博士后杜斐为论文共同第一作者。中国科学院大学专任教师焦雨铃教授长期致力于解析叶片扁平化和极性建立的调控机制,特别关注转录因子、植物激素与生物力学在此过程中的作用。

  莫亚金自2017年10月起开始到焦雨铃教授的课题组进行科研实践和后续的本科毕业论文工作。在焦教授的精心指导下,他在短时间内掌握了载体构建和番茄转化技术,获得了多个基因编辑株系。他直接参与到了焦教授负责的国家自然科学基金委、中科院前沿科学重点研究项目等课题研究中,不仅顺利完成了本科毕业论文,并在此基础上发表了上述科研成果,也为该成果做出了重要贡献。为了拓展莫亚金的学术知识和技能,焦教授还介绍莫亚金到美国加州理工学院进行暑期科研实践,在耶鲁大学担任研究助理,进行科研工作。

  本科毕业后,莫亚金在清华大学生命学院攻读博士学位,他时常还会用到在焦教授实验室学会的实验技术,未来他希望在单细胞测序及人的胚胎发育方向有所发现和突破。

  焦雨铃教授是中科院遗传与发育生物学研究所的研究员,先后入选中科院“百人计划”(终期评估优秀)、中组部“万人计划”青年拔尖人才、科技部“中青年科技创新领军人才”、英国皇家学会“牛顿高级学者”;获国家自然科学基金委员会“优秀青年基金”、“国家杰出青年基金”资助;并获中源协和生命医学奖、中国青年科技奖等奖项。目前他还担任中国细胞学会植物器官发生分会会长、国际拟南芥研究协调委员会中国代表。焦教授表示,年轻学子要成功,就要专下心来,付出努力。他希望未来培养出更多生物科技的后起之秀。

图:(a) sllam1突变体小叶伸展受抑制,但小叶起始能力和小叶总数不受影响。(b-c) SlLAM1在叶原基 (b) 和花器官原基 (c) 边缘分生组织区特异表达。(d-e) SlLAM1促进多种类型叶性器官(例如花瓣)的伸展。(f-g) sllam1突变体心皮(蓝色)伸展受抑制无法融合,导致胚珠(红色)外露。此外,sllam1突变体形成多个花柱(黄色)并导致雌配子体不育。(h-i) 心皮融合受阻导致sllam1突变体果实开裂表型。

责任编辑:脱畅