近日，国家自然科学基金委员会公布了首批2021年国家自然科学基金申请项目评审结果。市园科院张思思博士的科研项目《AGL17-like基因对矮牵?？ǖ牡骺毓δ苡牖蒲芯俊烦晒衽?。
       国家自然科学基金是国家创新体系的重要组成部分，是我国基础研究领域的主要资金来源，是衡量高校和科研院所科研水平的重要指标。园科院近年来首次获批国家级科研项目基金，标志着我院在拔尖人才培养、科研项目创新方面取得新突破。

一、专家风采

       项目负责人：张思思，博士研究生，武汉市园林科学研究院园林植物所工程师，张思思博士工作室负责人。研究方向为园林植物生物技术与遗传育种，主要包括悬铃木少果毛优株选育、矮牵?？ㄊ奔涞骺睾臀浜菏惺鼗ǔ切掠呕ɑ芷分盅芯康?。主持国家自然科学基金1项，武汉市园林和林业局项目2项，参与国家自然科学基金1项，农业部公益性行业科研专项1项。以第一作者在《Planta》、《Plant Science》等国内外学术刊物上发表论文多篇。

 

二、研究揭密

       1、研究背景及意义

       植物开花和花发育的分子遗传研究一直是一项重要课题，掌握开花机制及其起源进化的遗传基础，对我们了解植物进化和利用生物工程技术提高作物产量和观赏价值等性状改良具有重要意义。
       本项目的研究对象矮牵牛不仅广泛应用于园林绿化，也是重要的分子生物学研究材料。关于矮牵牛在花色、花香以及株型等重要性状的分子机理研究都较为深入，而在矮牵?；ǚ⒂矫娴谋ǖ乐饕性贐、C、D、E类花器官决定基因，对影响开花时间的基因功能知之甚少，主要原因之一是缺少矮牵牛不开花的突变体。其中极少数几个开花调控基因的功能得到验证，但是其功能与拟南芥存在极大差异。
       本项目以不开花转基因矮牵牛为植物材料（此为材料创新），通过转录组测序与数据分析，筛选获得了可能对矮牵?？ㄊ奔涞骺仄鸸丶饔玫腁GL17-like基因（PhAGL17）。PhAGL17基因在不开花矮牵牛的叶片和顶芽都极显著上调，该结果与拟南芥AGL17基因的功能完全对立。通过本项目的实施，不仅能够解析PhAGL17基因对矮牵牛开花的调控功能与作用机制，还有望开发植物开花调控的新基因，乃至新的调控路径，拓展科学前沿。 

       2、研究内容

       本项目以不开花转基因株系作为研究材料，对矮牵牛不开花转基因植株和野生型 W115 进行转录组测序，筛选得到开花时间调控关键基因 AGL17-like，通过基因克隆、表达模式分析、载体构建和转基因等技术对 AGL17-like 基因进行功能验证；再采用酵母双杂、转基因植株转录组测序和 ChIP-seq 等技术解析AGL17-like 基因调控矮牵?？ǖ淖饔没?。

三、评审意见（部分摘录）

       1、评审意见一

       在本项目中，申请人拟以不开花转基因矮牵牛为实验材料，研究PhAGL17基因调控矮牵?？ɑ?。本研究方案合理，研究内容和材料有创新，特别是不开花转基因矮牵牛材料具有较高的创新，研究基础和平台都很好，有望获得预期结果。由于矮牵牛既是研究开花机制的重要模式植物之一，同时也是广泛应用的草花之一，因此预期研究结果不仅可丰富植物开花基础理论知识，而且将为矮牵牛乃至其他花卉开花调控提供重要理论参考，因此本研究具有重要的理论意义和潜在的应用价值。

       2、评审意见二

       植物开花是观赏、生产等的关键环节，一直都是植物研究的前沿领域，项目选题意义明确。该项目通过TFL1异源表达，获得了矮牵牛不开花株系，已有结果似乎暗示矮牵牛和拟南芥在开花决定方面存在某些差异，是非常有趣的事情，对加深植物成花机制理解是有益的外充。申请人在矮牵牛成花方面有一定的积累，也体现了一定的研究能力。该项目拟通过超表达和CRISPR-CAS9技术研究AGL17-like基因的功能，通过RNA-seq和Chip-seq筛选其下游调控基因，酵母双杂筛选其互作蛋白，从方案上看是可行的。

四、展望未来

       依托国家自然科学基金项目，坚持创新引领发展。接下来，园科院将围绕武汉市创建国家生态园林城市、国际湿地城市，“精致园林”建设等中心工作，结合本院优势项目和重点发展领域，不断优化组织范式，提升管理模式，改革考核机制，激发科研人员的潜力与活力，向建设一流园林科研院的目标奋进！