本报讯 植物分枝是影响植物株型的关键因素，不仅对植物适应环境非常重要，也影响农作物和园艺作物的栽培方式或产量，因此解析植物分枝形成的分子调控机制具有重要理论和应用价值。
植物分枝在形成过程中，首先在叶的基部叶腋处形成腋芽，然后腋芽活性决定了腋芽形成休眠芽还是继续生长形成分枝。目前已发现TCP 转录因子家族的 BRANCHED1 (BRC1)是模式植物拟南芥中腋芽活性调控的关键因子。TCP 中的“T”是来自于玉米的著名驯化基因TB1，其活性的增加使大刍草被驯化为栽培玉米时分枝减少，BRC1 即是TB1 在拟南芥中的直系同源基因，功能非常保守。BRC1/TB1不仅在拟南芥和玉米中调控分枝，在很多其他重要农作物如水稻、高粱、番茄、豌豆以及马铃薯中均具有调控分枝的作用。BRC1/TB1的重要性也显示在其受多种影响分枝的内外因素如光、独角金内酯和细胞分裂素等在转录水平上
调控其表达，因而其处于分枝调控的中心环节。然而，BRC1/TB1在蛋白水平上的调控机制还很不清楚。
北京大学生命科学学院秦跟基课题组通过遗传筛选首次发现了一个调控植物叶片发育的重要基因 TIE1，该基因编码一个转录抑制因子。在此研究基础上，该团队与来自西班牙的合作者发现，过量表达TIE1不仅使叶片形态发生变化，也使植物的分枝增多，深入分析表明TIE1能特异地在腋芽部位表达，并且表达量随着腋芽的发育而降低。遗传证据进一步证明了TIE1 在植物分枝形成过程中起到重要调控作用，当TIE1功能降低时，植物的分枝明显减少。他们发现 TIE1 蛋白可与 BRC1 蛋白直接相互作用，并且确定了TIE1与BRC1相互作用的区域是 BRC1 中结合 DNA 的 TCP 保守域。转录组测序确定了 TIE1 和 BRC1 共调控多个与分枝相关的基因，包括已知的BRC1直接下游基因如 HB21、HB40 和 HB53。最后该研究确定TIE1 是通过在蛋白水平上抑制 BRC1 的活性来调控其下游基因，进而控制植物分枝的分子机制。
该研究不仅首次发现一个转录抑制因子在蛋白水平上抑制BRC1/TB1的功能，也揭示了一种植物如何根据内外环境精细调控BRC1/TB1的活性进而灵活地控制植物分枝的分子机制。这一重要发现为农作物分子设计育种提供了理论基础和基因资源。该成果最近在线发表在国际知名学术期刊 《公共科学图书馆·遗传学》（PLOS Genetics）上。
值得一提的是，秦跟基教授团队近年来从解析叶片发育分子机制入手，通过遗传、生化和分子生物学等手段研究以 TCP 转录因子和TIE1 转录抑制因子为中心的植物叶片发育和分枝形成的植物器官发育的核心保守调控机制，先后在 《植物细胞》（Plant Cell）、《细胞研究》（Cell Research）等国际知名期刊上发表多篇相关重要原创成果。