报告题目：叶片的扁平化发育——基因、激素、应力以及演化

报告人：焦雨铃（研究员）

报告时间：2020年11月17日（星期二）上午10:00-11:25

报告地点：学研大厦A0202

报告联系人：杜亮

报告人简介：

焦雨铃，博士、研究员、博士生导师。2001年，北京大学学士；2003年，耶鲁大学硕士；2006年，耶鲁大学博士；2006年-2010年，加州理工学院从事博士后研究；2010年至今，遗传与发育生物学研究所任研究员；2015年至今，中国科学院大学教授。兼任中国细胞学会植物器官发生分会副会长、国际拟南芥研究协调委员会中国代表。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、青年科学之星等奖项。

报告摘要：

基因组如何编码器官形态是一个基本的生物学问题。植物器官大体可以归为扁平化的叶性器官(如叶片、萼片等)和辐射对称的圆柱形器官(如根、茎等)。在前人研究的基础上，我们结合生物学实验和数学建模，揭示了微管介导的应力响应和反馈机制在植物器官形态建成中的重要作用。叶片和萼片细胞中，周质微管在细胞壁的平周面和垂周面呈现差异性排布，微管解聚药物处理显著影响细胞的垂周分裂和器官原基的形态。数学模型表明，微管响应机械应力排布，并且进一步放大细胞在各个方向上的应力差异，形成一种正反馈机制促进器官的定向生长。利用突变体分析和显微切割实验，我们进一步证明植物器官的最终形状由初始形状和微管介导的反馈机制共同决定。微管介导的应力反馈既可以在叶性器官中放大初始的扁平化程度，又可以促进圆柱形器官进一步辐射对称生长，因此可以解释不同形状器官的形成。早期登陆的植物仅具有圆柱状“叶片”。我们的发现为扁平化叶片的演化历程提供了一个简约解释。

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