2019年已接近尾声，我们近期会陆续对2019年的研究工作做一些总结。
今天汇总2019年在Cell上发表的与植物有关的工作。2019年在Cell上共有10篇与植物相关的文章，其中包括8篇Article，1篇Resource和一篇短文。国内为第1单位的有1篇，由中国农业科学院深圳农业基因组研究所程时锋团队与合作者完成；国内为第2单位的有1篇，由中国科学院遗传与发育生物学研究所李传友团队与合作者完成。10篇文章介绍如下：
发现陆地植物的共同祖先，揭秘其登陆机制
2019年11月，中国农科院深圳农业基因组研究所程时锋团队与德国科隆大学Michael Melkonian教授以及加拿大阿尔伯塔大学Gane Ka-Shu Wong教授合作在Cell杂志发表了题为Genomes of Subaerial Zygnematophyceae Provide Insights into Land Plant Evolution的论文，证明了双星藻纲早期分化出来的一个新发现的基部陆生生活单细胞绿藻——Spirogloea muscicola，是所有陆地植物最近缘的共同祖先。该论文同时测序和分析了另外一个淡水生活的双星藻纲 (Mesotaenium endlicherianum) 基因组。通过比较进化基因组学研究发现，之前被认为是陆地植物才有的很多转录因子，或与植物激素、抗旱抗逆等相关的基因家族，在该绿藻基因组上都能找到其祖先起源的“根”。该研究揭示了陆地植物祖先“借用”土壤细菌基因的遗传物质创新以驱动漫长的陆地化进程。
"挟持背叛"— 细菌“操纵”植物免疫的新机制
2019年9月，来自美国德州大学西南医学中心的Vincent S. Tagliabracci实验室在Cell杂志上发表了题为A Bacterial Effector Mimics a Host HSP90 Client to Undermine Immunity的研究论文。该研究发现细菌的效应分子HopBF1家族是真核分子伴侣HSP90的蛋白激酶。HopBF1可“伪装”成HSP90的“客户蛋白”，并引起HSP90的磷酸化，从而完全抑制分子伴侣HSP90的ATPase活性；HSP90的磷酸化抑制免疫受体的激活，抑制植物的过敏反应。
拟南芥NLR基因家族全景图
2019年9月，Jonathan Jones, Jeffery Dangl和Detlef Weigel联合在Cell发表了题为A Species-Wide Inventory of NLR Genes and Alleles in Arabidopsis thaliana的论文。植物中NLR蛋白是重要的受体蛋白，在植物先天免疫和抗病性中发挥重要作用。该研究绘制了拟南芥NLR基因家族全景图，为具有重要农艺价值的物种抗病基因研究提供了重要基础。
https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.07.038
茉莉酸信号促进再生过程的分子调控网络
2019年5月，荷兰瓦赫宁根大学分子细胞生物学系Ben Scheres教授团队与中科院遗传与发育生物学研究所李传友团队合作在Cell在线发表了题为A Jasmonate Signaling Network Activates Root Stem Cells and Promotes Regeneration的研究论文。该研究通过整合胁迫信号分子茉莉酸以及生长发育因子生长素信号途径，揭示两个激素调控网络参与植物细胞或组织再生过程。
植物根细胞受损后再生过程及分子机制
2019年5月，奥地利科学技术研究所Jirí Friml研究团队在Cell在线发表了题为Re-activation of Stem Cell Pathways for Pattern Restoration in Plant Wound Healing的研究论文。该研究通过对不同细胞类型的靶向激光损伤或消除，结合长期的活细胞成像，研究了损伤修复模式机制。该修复模式包括损伤后开始的修复细胞分裂，以及随后重新确定正确的细胞命运，最终导致被淘汰细胞的替换和受伤组织的正确再生。
叶形态发育和多样性的分子机制被揭示
2019年5月，德国马普育种研究所Miltos Tsiantis团队在Cell期刊上发表了题为A Growth-Based Framework for Leaf Shape Development and Diversity的研究论文。该研究主要通过实时成像、建模和遗传学方法解析了在细胞水平上呈现出拟南芥的单叶与碎米荠的复叶发育的差异性，发现了叶的形态产生依赖两种生长模式：细胞分化广泛存在在器官中的生长模式以及叶缘局部定向的生长模式。最终揭示两种叶形差异由两个关键的同源盒结构基因STM (SHOOTMERISTEMLES)以及RCO的活性所决定的。
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https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.05.011
首次确认根冠存在角质层，解析其生物学功能
2019年2月，瑞士洛桑大学Christiane Nawrath课题组在Cell上发表了题为The Root Cap Cuticle: A Cell Wall Structure for Seedling Establishment and Lateral Root Formation研究论文。研究人员在刚萌发的拟南芥初生根和侧根根冠中发现了与角质层类似的细胞壁结构，该结构能减少盐胁迫和渗透压胁迫给萌发至幼苗形态建成期间的植株带来的危害，同时也是侧根从初生根上的正常突起所必需的。
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www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0092867419300388
花粉模式形成中的相变
2019年2月，宾夕法尼亚大学Alison M. Sweeney研究组在Cell发表了题为Pollen Cell Wall Patterns Form from Modulated Phases的研究论文。不同类群花粉细胞的细胞壁表面在发育过程中各不相同，但是目前为止，对于花粉表面纹路的模式形成还没有一个统一的生物及物理学方面的理论。该研究根据花粉表面多糖中可能存在的非稳态的相分离（Phase seperation）特性对于不同植物花粉表面的多样性进行分析，建立了一个统一的物理学模型。
图 2 西番莲属（P. incarnata）植物花粉发育过程。紫色代表初生外壁，黑色代表细胞膜，蓝色代表胼胝体壁，黄色代表孢粉素。紫色箭头所指区域即为初生外壁多聚糖发生相分离的部分。
www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(19)30047-9.pdf
同时靶向RNA聚合酶IV和V促进拟南芥中高效的DNA甲基化的建立
2019年2月，美国加州大学洛杉矶分校美国科学院院士Steven Jacobsen团队在Cell在线发表了一篇题为Co-targeting RNA Polymerases IV and V Promotes Efficient De Novo DNA methylation in Arabidopsis的研究论文。该研究通过结合RdDM通路中不同的蛋白与人工锌指蛋白（ZF-RdDM），从而能够特异的在某个位点建立DNA甲基化从而控制相关基因的表达。研究发现，当同时靶向siRNA合成通路RNA聚合酶IV和RNA聚合酶V时，能促进拟南芥中高效的DNA甲基化的建立。该研究揭示了RdDM组分建立DNA甲基化的机制，并为通过靶向DNA甲基化实现表观遗传基因调控提供了新的策略。
www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(19)30092-3
动、植物氧感应机制
此外，2019年11月，Cell在线发表了一篇题为Every Breath You Take: New Insights into Plant and Animal Oxygen Sensing的短文，阐述了动物和植物中的氧感应机制。
https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.10.043
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