焦雨鈴

焦雨鈴，男，博士、研究員、博士生導師。2001年，北京大學學士；2003、2006年，耶魯大學碩士、博士；2006年-2010年，加州理工學院從事博士後研究；2010年遺傳與發育生物學研究所任研究員；2015年中國科學院大學教授。兼任中國細胞學會理事、植物器官發生分會會長、青年工作委員會副主任，國際擬南芥研究執委會理事、中國代表等。先後入選中科院“百人計劃”（終期評估優秀）、中組部“萬人計劃”青年拔尖人才和領軍人才、科技部“中青年科技創新領軍人才”、英國皇家學會“牛頓高級學者”；獲國家自然科學基金委員會“優秀青年基金”、“國家傑出青年基金”資助；先後擔任973青年項目、國家重點研發計劃項目首席科學家；並獲中國青年科技獎、CSPB傑出青年科學家獎、中源協和生命醫學獎等獎項。擔任《植物學報》、《植物生理學報》、Plant Cell、in silico Plants及Journal of Plant Research編委，Quantitative Plant Biology和Frontiers in Plant Science – Plant Development & EvoDevo 副主編。研究方向是植物器官發生的系統生物學：

1. 葉片扁平化的建立機制：葉片是最基本的植物器官，通常是主要的光合作用場所。扁平寬大的形態有利於增大光合作用的面積，是常見的葉片特徵。葉片的扁平化生長是伴隨葉片發育過程逐漸形成的。本實驗室的研究關注扁平化建立的調控機制，特別是植物激素生長素與生物力學在扁平化建立過程的作用。

2. 幹細胞重建：葉片的基部（葉腋處）能夠形成新的幹細胞團和分生組織，稱為側生分生組織。側生分生組織產生側芽，使植物能夠產生分枝。開花後側生分生組織形成花序分枝。因此，側生幹細胞的活性是決定小麥等作物關鍵農藝性狀穗數、穗粒數的重要因素。本實驗室通過活體成像、轉錄譜分析、以及遺傳分析研究側生幹細胞團重建的轉錄調控網絡。

3. 植物人工染色體：合成生命是生命科學的新前沿。物理學家費曼説過：“What I cannot create, I do not understand”。在細菌、酵母中，科學家已經獲得了完全人工合成的染色體，不僅深化了對基因組的認識，更為快速進化、重編程代謝通路提供了技術平台。在更為複雜的多細胞生物中，人工合成基因組尚未突破。本實驗室與合作者力圖在植物中建立基因組操作的技術體系，實現突破。 ^[2] 

本實驗室的研究緊密結合下一代DNA測序、基因芯片、信息學和遺傳學方法，運用系統生物學思想，研究植物發育和轉錄組調控。

1. 植物側芽發生和株型研究：植物的株型在很大程度上取決於側芽（axillary meristem, AM）的發生和生長。對於作物，株型進而影響產量。側芽發生於從頂端分生組織（shoot apical meristem, SAM）分化出的葉子基部具有分化潛能的幹細胞，能夠形成新的頂端分生組織。本實驗室通過遺傳分析、轉錄譜分析、以及活體成像研究側芽發生的機制和相關激素的作用。對於側芽發生的研究也有助於對植物幹細胞的維持和分化這一基本生物學問題的瞭解。

2. 細胞特異轉錄譜的繪製和研究：細胞是生物的基本單位，不同細胞的轉錄譜亦不盡相同。但是，單類的細胞通常難於分離，而研究單類細胞的轉錄譜就更加困難。本實驗室發展了高通量分析單類細胞轉錄譜的技術，並以花發育過程為例研究各個細胞類羣的時空轉錄譜。以大量細胞特異轉錄譜為基礎，本實驗室重建花發育過程的轉錄調控網絡以發現未知基因和調控過程。

（1） Feedback from lateral organs controls shoot apical meristem growth by modulating auxin transport, Developmental Cell, 2018, 通訊作者

（2） AUXIN RESPONSE FACTOR3 regulates floral meristem determinacy by repressing cytokinin biosynthesis and signaling, Plant Cell, 2018, 第 9 作者

（3） Auxin and DORNRÖSCHEN joint force in the shoot apex., Science China Life sciences, 2018, 通訊作者

（4） Molecular mechanisms of leaf morphogenesis, Molecular Plant, 2018, 通訊作者

（5） Auxin and above-ground meristems., Journal of Experimental Botany, 2018, 通訊作者

（6） Axillary meristem initiation — a way to branch out., Current Opinion in Plant Biology, 2018, 通訊作者

（7） Mechanical regulation of organ asymmetry in leaves, Nature Plants, 2017, 通訊作者

（8） Transcriptome association identifies regulators of wheat spike architecture., Plant Physiology, 2017, 通訊作者

（9） Spatial auxin signaling controls leaf flattening in Arabidopsis., Current Biology, 2017, 通訊作者

（10） Single-cell transcriptome analysis reveals widespread monoallelic gene expression in individual rice mesophyll cells., Science Bulletin, 2017, 通訊作者

（11） Model for the role of auxin polar transport in patterning of the leaf adaxial-abaxial axis., Plant Journal, 2017, 第 6 作者

（12） Dynamic patterns of gene expression during leaf initiation., Journal of Genetics and Genomics, 2017, 通訊作者

（13） Cytokinin signaling activates WUSCHEL expression during axillary meristem initiation, Plant Cell, 2017, 通訊作者

（14） A two-step model for de novo activation of WUSCHEL during plant shoot regeneration, Plant Cell, 2017, 第 5 作者

（15） Transcriptome survey of the contribution of alternative splicing to proteome diversity in Arabidopsis thaliana., Molecular Plant, 2016, 通訊作者

（16） Two-step regulation of a meristematic cell population acting in shoot branching in Arabidopsis., PLoS Genetics, 2016, 通訊作者

（17） Meristem biology flourishes under Mt. Tai, Molecular Plant, 2016, 第 1 作者

（18） The molecular mechanism of ethylene-mediated root hair development induced by phosphate starvation, PLoS Genetics, 2016, 第 5 作者

（19） Trichome formation: Gibberellins on the move., Plant Physiology, 2016, 通訊作者

（20） Regulation of axillary meristem initiation by transcription factors and plant hormones., Frontiers in Plant Science, 2016, 通訊作者

（21） APETALA1 establishes determinate floral meristem through regulating cytokinins homeostasis in Arabidopsis., Plant Signaling and Behavior, 2015, 通訊作者

（22） A systems approach to understand shoot branching., Current Plant Biology, 2015, 通訊作者

（23） Cytokinin pathway mediates APETALA1 function in the establishment of determinate floral meristem in Arabidopsis., Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2014, 通訊作者

（24） The stem cell niche in leaf axils is established by auxin and cytokinin in Arabidopsis., Plant Cell, 2014, 通訊作者

（25） An organ boundary-enriched gene regulatory network uncovers regulatory hierarchies underlying axillary meristem initiation., Molecular Systems Biology, 2014, 通訊作者

（26） Auxin depletion from leaf primordia contributes to organ patterning., Proc. Natl Acad. Sci. USA, 2014, 通訊作者

（27） Regulation of inflorescence architecture by cytokinins., Frontiers in Plant Science, 2014, 通訊作者

（28） AUXIN RESPONSE FACTOR 3 integrates the functions of AGAMOUS and APETALA2 in floral meristem determinacy., Plant Journal, 2014, 第 9 作者

（29） Suppression of photosynthetic gene expression in roots is required for sustained root growth under phosphate deficiency., Plant Physiology, 2014, 第 6 作者

（30） SKIP is a component of the spliceosome linking alternative splicing and the circadian clock in Arabidopsis., Plant Cell, 2012, 第 10 作者

（31） An AT-hook gene is required for palea formation and floral organ number control in rice., Developmental Biology, 2011, 第 10 作者

（32） Advances in plant cell type-specific genome-wide studies of gene expression., Frontiers in Biology, 2011, 通訊作者

（33） Cell-type specific analysis of translating RNAs in developing flowers reveals new levels of control., Molecular Systems Biology, 2010, 第 1 作者

（34） Arabidopsis regeneration from multiple tissues occurs via a root development pathway. , Developmental Cell, 2010, 第 2 作者

（35） A transcriptome atlas of rice cell types uncovers cellular, functional and developmental hierarchies. , Nature Genetics, 2009, 第 1 作者

（36） Transcriptome-wide analysis of uncapped mRNAs in Arabidopsis reveals regulation of mRNA degradation, Plant Cell, 2008, 通訊作者

（37） Light-regulated transcriptional networks in higher plants., Nature Reviews Genetics, 2007, 第 1 作者

（38） Global genome expression analysis of rice in response to drought and high-salinity stresses in shoot, flag leaf, and panicle., Plant Molecular Biology, 2007, 第 3 作者

（39） A genome-wide transcriptional activity survey of rice transposable element-related genes., Genome Biology, 2007, 第 1 作者

（40） Distinct reorganization of the genome transcription associates with organogenesis of somatic embryo, shoots, and roots in rice. , Plant Molecular Biology , 2007, 第 3 作者

（41） Conservation and divergence of light-regulated genome expression patterns during seedling development in rice and Arabidopsis. , Plant Cell, 2005, 第 1 作者

（42） A tiling microarray expression analysis of rice chromosome 4 suggests a chromosome-level regulation of transcription., Plant Cell, 2005, 第 1 作者

（43） A microarray analysis of the rice transcriptome and its comparison to Arabidopsis., Genome Research, 2005, 第 4 作者

（44） Organ-specific expression of Arabidopsis genome during development., Plant Physiology, 2005, 第 4 作者

（45） A genome-wide analysis of blue-light regulation of Arabidopsis transcription factor gene expression during seedling development., Plant Physiology, 2003, 第 1 作者

（1） Insights on plant development using NGS technologies., Caister Academic, 2014-01, 第 2 作者

（2） 聚焦基因, 人民教育出版社, 2018-01, 第 2 作者

（ 1 ） ****, 主持, 部委級, 2011-01--2013-12

（ 2 ） 擬南芥花發育早期細胞水平轉錄譜的研究, 主持, 國家級, 2012-01--2015-12

（ 3 ） 植物表觀遺傳調控及其在重要發育過程中的作用機制及結構基礎研究, 主持, 國家級, 2012-01--2016-08

（ 4 ） 小麥高效性狀分子模塊系統解析, 主持, 部委級, 2013-08--2018-07

（ 5 ） 系統解析側生分生組織形成的調控網絡, 主持, 國家級, 2015-01--2019-12

（ 6 ） 葉片發育極性建成的調控網絡研究, 主持, 國家級, 2014-01--2018-08

（ 7 ） 遺傳學與生物信息學, 主持, 國家級, 2013-01--2015-12

（ 8 ） 萬人計劃青年拔尖人才, 主持, 國家級, 2015-01--2017-12

（ 9 ） 器官發育的遺傳與生物力學調控, 主持, 國家級, 2019-01--2023-12

（ 10 ） 生長素對葉片形態建成的調控機理, 主持, 國家級, 2018-10--2021-09

（ 11 ） 側生分生組織形成的細胞水平調控, 主持, 國家級, 2018-03--2021-02

（ 12 ） 英國皇家學會牛頓高級學者，Cellular-level regulation of axillary meristem formation, 主持, 研究所（學校）, 2018-03--2021-02

（ 13 ） 葉片三維形態的力學調控, 主持, 部委級, 2019-01--2023-12

（ 14 ） 中青年科技創新領軍人才, 主持, 國家級, 2018-01--2020-12

（ 15 ） 植物人工染色體的設計與合成, 主持, 國家級, 2020-01--2024-12

（ 16 ） 單細胞多維組學分析技術, 參與, 部委級, 2019-11--2024-12 ^[7] 

2018年8月3日，國家自然科學基金委員會公佈2018年度國家傑出青年科學基金建議資助項目申請人名單，其中焦雨鈴在2018年度國家傑出青年科學基金建議資助項目申請人名單內。 ^[3] 

2020年10月15日，榮獲第十六屆中國青年科技獎。 ^[4-5] 

2020年11月27日，焦雨鈴團隊及合作者在線發表於《植物科學趨勢》（Trends in Plant Science ^[1]  ）的文章中首次提出瞭解釋葉片起源的“應力反饋學説”。 ^[6]  該學説提出早期登陸的植物原基為輻射對稱，應力反饋使其沿着長軸生長，成為枝條。在進化過程中，原基中基因表達的差異性產生，導致原本輻射對稱的原基呈現初步的扁平化，即兩側對稱。兩側對稱一旦產生，就被應力反饋放大，通過持續的扁平化生長形成寬大的葉片。隨着地球環境的變遷和氣孔等其它自身結構的出現，當扁平葉片有更好適應性時，被選擇並保留，替代了原初僅有枝條的早期陸生植物。 ^[1]