TCP基因编码植物特有的转录因子，在调控植物多个重要生物学过程中起到非常关键的作用，也是著名的作物驯化基因。TCP转录因子的功能、其下游调控基因，以及其本身的精细调控机制，一直是植物学领域研究热点。北京大学秦跟基课题组长期研究TCP转录因子的新功能及其调控的分子机制，近期取得了多个重要进展（Wang et al., The Plant Cell, 2024; Fang et al., The Plant Cell, 2024; Lan et al., Nature Communications, 2023; Qin et al., Molecular Plant, 2022; Zheng et al., Plant Communications, 2022; Lan et al., Plant Physiology, 2021）。
New Phytologist
鉴于该课题组在TCP转录因子研究领域的进展和贡献，国际知名植物学主流期刊New Phytologist特邀请秦跟基课题组撰写了该杂志具有影响力的品牌综述“Tansley insight”综述论文，总结了TCP转录因子在细胞器、细胞和器官命运决定中的重要功能和作用的分子机制研究进展，于2024年10月以题为“Multifaceted roles of TCP transcription factors in fate determination”的论文在线发表在New Phytologist上。
本综述总结了TCP转录因子在命运决定各个水平上的多方面作用，强调了TCP转录因子从细胞器到细胞再到整个器官水平上对命运决定的重要调控功能和分子机制（图 1）。在细胞器发育过程中，该论文主要总结了TCP转录因子对植物重要细胞器质体和叶绿体命运决定的影响及其在花瓣颜色控制中的保守功能（图 1b，c）；在细胞水平，主要总结了TCP对表皮毛细胞的命运决定过程中的重要调控功能，及在多种植物如棉花和番茄中的保守作用（图 1a），该论文还总结了TCP通过与不同的转录因子互作调控拟南芥雌蕊顶端和胚珠、水稻内稃、柑橘的刺、马铃薯侧枝和薯块等器官命运（图 1d-g）。
命运决定的各个层面受到多方面复杂调控并相互关联。细胞器命运的改变可影响细胞命运，细胞的命运改变对器官命运决定具有重要影响。本综述讨论了未来TCP研究领域中的一些关键科学问题和挑战，强调了阐明TCP在作物中的功能研究，解析其调控植物可塑性发育和环境适应性的分子机制，将为农作物改良和作物育种提供重要理论基础和基因资源。
图1. TCP转录因子在不同水平调控细胞器、细胞和器官命运决定。（a）Class II TCP通过抑制拟南芥中转录激活复合体的功能决定表皮毛细胞的命运。（b）拟南芥Class I TCP14促进光诱导子叶变绿过程中叶绿体的命运决定。（c）Class II TCP通过直接结合促进叶绿素合成的关键基因启动子抑制叶绿素的合成，从而抑制花瓣远端的叶绿体命运。（d）Class II TCP通过与转录因子相互作用调控生长素合成关键酶表达，从而决定雌蕊顶端的命运。（e）Class II TCP通过抑制转录激活复合体的活性来保护高温下的胚珠命运。（f）Class II TCP StBRC1b通过直接与StSP6A相互作用抑制马铃薯地上部分腋芽转变为块茎的命运。（g）Class I TCP StAST1通过与马铃薯StSP6A和StABL1相互作用，调控马铃薯地下块茎命运决定。
北京大学生命科学学院博士后王宇涛及博士生曹煜为该论文的共同第一作者。北京大学生命科学学院秦跟基教授为该论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金（32370355）的支持。
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