上海辰山植物園 English
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以模式植物(wù)以及重要資源和(hé)觀賞植物(wù)爲系統開展功能基因組學和(hé)計算(suàn)生物(wù)學研究。具體研究方向包括：1）植物(wù)生殖發育過程中的(de)表觀基因組學和(hé)表觀轉錄組學調控機制，及其與花發育轉錄調控因子之間的(de)相互作用(yòng)；2）蘭花唇瓣和(hé)合蕊柱發育調控機制的(de)比較生物(wù)學及進化(huà)生物(wù)學研究；3）與表觀遺傳調控有關的(de)生物(wù)計算(suàn)和(hé)分(fēn)子進化(huà)生物(wù)學問題。
1. 腺嘌呤第六位氮原子上的(de)甲基化(huà)修飾(N6-methyladenosine, m6A)是真核生物(wù)信使RNA序列内部含量最爲豐富的(de)一種修飾。近年來(lái)的(de)研究發現，它由專門的(de)甲基轉移酶添加，并可(kě)被去甲基酶移除，同時(shí)細胞内有相應蛋白識别m6A位點。m6A可(kě)影(yǐng)響 mRNA的(de)翻譯、降解、可(kě)變剪接等過程，與幹細胞發育、生物(wù)節律、酵母出芽生殖、植物(wù)生長(cháng)發育等多(duō)種生命過程相關。通(tōng)過特異性識别m6A的(de)抗體免疫沉澱mRNA結合高(gāo)通(tōng)量測序，目前研究人(rén)員(yuán)對(duì)人(rén)、小鼠、酵母、拟南(nán)芥、水(shuǐ)稻等模式中的(de)m6A轉錄組進行了(le)初步分(fēn)析研究，發現了(le)不少有意思的(de)現象。
爲理(lǐ)解m6A修飾機制在真核早期進化(huà)過程中的(de)作用(yòng)，我們收集了(le)上述模式生物(wù)裏的(de)m6A轉錄組數據，通(tōng)過比較分(fēn)析發現，在真核生物(wù)中最保守的(de)1697個(gè)直系同源基因群中，約25%的(de)基因群在所有5個(gè)代表性真核物(wù)種中都具有RNA甲基化(huà)修飾；物(wù)種特異的(de)基因群中甲基化(huà)基因的(de)比例顯著較低；通(tōng)過對(duì)基因結構、進化(huà)速率等的(de)進一步分(fēn)析，表明(míng)甲基化(huà)和(hé)未甲基化(huà)基因存在系統性差異。該工作正在整理(lǐ)中，将于近期投稿。
2. 蘭科約有28,000種植物(wù)，是目前發現物(wù)種最多(duō)的(de)被子植物(wù)家族，包含多(duō)種重要的(de)園藝植物(wù)、藥用(yòng)和(hé)食用(yòng)植物(wù)。小蘭嶼蝴蝶蘭（Phalaenopsis equestris）是蘭科重要的(de)模式植物(wù)，其花器官結構具有顯著的(de)代表性，由外至内分(fēn)别爲三個(gè)花瓣化(huà)的(de)萼片、兩個(gè)側生花瓣和(hé)一個(gè)特化(huà)的(de)唇瓣、一個(gè)雌雄蕊合生的(de)蕊柱。研究蘭花器官發育調控機制，不僅對(duì)于發展蘭花分(fēn)子育種技術具有指導作用(yòng)，而且對(duì)于深入理(lǐ)解蘭科乃至被子植物(wù)物(wù)種多(duō)樣性的(de)形成具有重要意義。以往的(de)研究表明(míng)B類MADS-box基因PeMADS2-5的(de)組合表達是蘭花花被結構發育的(de)關鍵因素。然而迄今對(duì)唇瓣、合蕊柱等蘭花關鍵器官發育的(de)具體調控機制尚知之甚少。爲進一步深入了(le)解蘭花器官發育的(de)調控機制，我們對(duì)小蘭嶼蝴蝶蘭不同發育時(shí)期的(de)花器官進行了(le)轉錄組測序。分(fēn)析表明(míng)，三唇瓣變種不僅在花瓣的(de)發育程序上與單唇瓣原種具有顯著差異，且在合蕊柱的(de)基因調控程序上存在顯著差異；三唇瓣植株合蕊柱發育過程中與細胞壁形成和(hé)澱粉代謝相關的(de)通(tōng)路受到顯著影(yǐng)響；通(tōng)過與表型觀察的(de)結果相印證，我們認爲PeMADS4基因在蝴蝶蘭花粉團發育過程中具有重要作用(yòng)。
3. 随著(zhe)全球氣候的(de)變化(huà)，作物(wù)在生長(cháng)發育過程中對(duì)環境因素的(de)響應機制受到越來(lái)越多(duō)的(de)關注。其中，溫度是影(yǐng)響作物(wù)生長(cháng)發育和(hé)繁育能力的(de)關鍵因素。以往對(duì)植物(wù)熱(rè)擊響應機制的(de)研究主要以葉子等營養組織爲系統進行，而對(duì)植物(wù)在生殖發育過程中的(de)熱(rè)擊響應機制的(de)研究較少。我們通(tōng)過對(duì)熱(rè)擊條件下(xià)模式植物(wù)拟南(nán)芥花發育早期的(de)葉子、花及晚期花材料的(de)轉錄組的(de)分(fēn)析發現，花和(hé)葉子在轉錄調控、RNA堿基修飾、可(kě)變剪接、蛋白折疊響應等方面對(duì)熱(rè)擊脅迫的(de)響應存在顯著差異；轉錄組分(fēn)析表明(míng)熱(rè)擊脅迫顯著影(yǐng)響了(le)花藥和(hé)胚珠的(de)早期發育、減數分(fēn)裂和(hé)花粉成熟等關鍵的(de)生殖過程；對(duì)未折疊蛋白反映（UPR）過程關鍵調控因子bZIP28和(hé)bZIP60的(de)突變體植株中的(de)分(fēn)析表明(míng)，這(zhè)兩個(gè)蛋白不僅參與調控UPR過程，也(yě)參與調控植物(wù)生殖發育時(shí)期的(de)熱(rè)擊反映過程，并直接調控一批重要的(de)功能基因。該研究系與複旦大(dà)學馬紅教授、劉建祥教授、常芳博士等合作完成 。
> 重要成果
1. Shuang-Shuang Zhang (#), Hongxing Yang (#), Lan Ding, Ze-Ting Song, Hong Ma, Fang Chang *, and Jian-Xiang Liu *. Tissue-specific transcriptomics reveals important role of the unfolded protein response in maintaining fertility upon heat stress in Arabidopsis. Plant Cell (accepted)
2. Yi Tao (#), Guang Yang (#), Hongxing Yang (#), Dongliang Song, Liangning Hu, Bingqian Xie, Houcai Wang, Lu Gao, Minjie Gao, Hongwei Xu, Zhijian Xu, Xiaosong Wu, , Yiwen Zhang, Weiliang Zhu, Fenghuang Zhan, Jumei Shi. TRIP13 impairs mitotic checkpoint surveillance and is associated with poor prognosis in multiple myeloma. Oncotarget, 2017, 5.
3. Jiani Yin, Wu Chen, Hongxing Yang, Mingshan Xue, and Christian Schaaf, Chrna7 deficient mice manifest no consistent neuropsychiatric and behavioral phenotypes. Sci Rep, 2017,7:39941.
4. Hongxing Yang (#), Fang Chang (#)(*), Chenjiang You, Jie Cui, Genfeng Zhu, Lei Wang, Yu Zheng, Ji Qi (*), Hong Ma (*), Whole-genome DNA methylation patterns and complex function in transcription regulation during flower development in Arabidopsis. Plant J, 2015, 81(2): 268-281.
5. Yue Jin (#), Hongxing Yang (#), Zheng Wei, Hong Ma (*), Xiaochun Ge (*), Rice Male Development under Drought Stress: Phenotypic Changes and Stage-Dependent Transcriptomic Reprogramming. Mol Plant, 2013, 6(5): 1630-1645.
6. Hongxing Yang (#), Pingli Lu (#), Yingxiang Wang (*) and Hong Ma (*),The transcriptome landscape of Arabidopsismale meiocytes from high-throughput sequencing: the complexity and evolution of the meiotic process. Plant J,2011, 65(4): 503-16. (Cited by 90 times)
> 研究組成員(yuán)
 | 組 長(cháng)：楊洪星，博士，副研究員(yuán)，碩士生導師
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楊洪星，1981年5月(yuè)生于山東聊城(chéng)。2003年7月(yuè)畢業于安徽大(dà)學，獲省優秀本科畢業生稱号；同年9月(yuè)考入複旦大(dà)學物(wù)理(lǐ)系，師從著名理(lǐ)論物(wù)理(lǐ)學家郝柏林(lín)院士學習(xí)生物(wù)信息學；2009年9月(yuè)博士畢業加入複旦大(dà)學馬紅教授實驗室從事博士後研究；2012年5月(yuè)赴美(měi)國愛(ài)荷華大(dà)學醫學院Miles Pufall實驗室從事小兒(ér)白血病相關研究。2014年8月(yuè)回國加入中科院上海辰山植物(wù)科學研究中心，擔任功能基因組學和(hé)計算(suàn)生物(wù)學研究組組長(cháng)。獲得(de)2016上海市浦江人(rén)才計劃項目資助。主要從事植物(wù)生殖發育過程中的(de)轉錄調控和(hé)表觀調控機制的(de)研究。
> 研究助理(lǐ)（以姓氏拼音(yīn)爲序）
 | 劉 翔 |  | 李 超 |
 | 莊海燕 |  | 王 令 |
> 研究助理(lǐ)（以姓氏拼音(yīn)爲序）
 | 李文佳 |  | 張 霞 |
