兰婷
西南大学副教授
学习工作经历
2022 - 至今 西南大学，生命科学学院，副教授
2017 - 2022 深圳大学，生命与海洋科学学院，广东省植物表观遗传学重点实验室，博士后
2011 - 2017 中国科学院植物研究所，系统与进化植物学国家重点实验室，助理研究员
2005 - 2011 中国科学院植物研究所，植物学，博士学位
2003 - 2004 美国University of Washington学习
2001 - 2005 四川大学，生命科学学院，学士学位
主要科研领域与方向
植物比较功能基因组学
植物蛋白的结构和功能进化
林木遗传育种种质创制
研究工作主要聚焦在植物基因家族（蛋白家族和miRNA家族）的分子进化、结构及功能分化的进化动力、以及林木植物（以杨树为代表）的重要经济性状决定的遗传基础和分子调控机制研究。在Plant Cell, New Phytologist, Plant Journal, Journal of Biological Chemistry, Molecular Plant, Nature communications等国际专业学术刊物发表论文20篇，其中第一作者/通讯作者论文11篇。获得国内发明专利1项，申报发明专利2项。作为课题负责人主持国家自然科学基金面上项目1项，青年项目1项，博士后面上一等资助1项。另作为科研骨干参加973项目、863项目、国家自然科学基金重点项目，重大项目和面上项目多项。
科学成就
1、植物基因家族的功能基因组学研究
从基因组、基因表达、基因转录调控和蛋白质功能层次上，系统地阐述植物大型基因家族的起源和演化历程、功能分化的模式和分子机制。研究涉及的蛋白家族包括谷胱苷肽转移酶(GST)、细胞质核糖体构成的81个蛋白家族(81 ribosomal protein families)、细胞周期调控D类蛋白(CYCD)、植物类型III聚酮合酶超家族(type III PKS)、超氧化物歧化酶(SOD)和胚胎发育晚期蛋白(LEA)等。小 RNA 家族包括miR2118、miR2275和miR396家族等。代表性的研究包括：
谷胱甘肽转移酶(GST)作为一个大型的蛋白质超家族，具有多种生理功能，在植物解毒代谢、抗逆、信号传导、发育过程等中发挥着重要作用。通过整合杨树基因组全部81个GST基因的系统发育关系、基因表达模式、酶底物特异性、酶动力学和蛋白质三维结构数据，在不同层次上系统性地揭示了该基因家族的功能分化模式及其分化机制。通过大量的功能数据，系统性地揭示了不同层次上的亚功能化是重复基因被保留的主要机制，进而导致大基因家族的形成(Plant Cell 2009，第一作者)。这一原创性发现对解释植物大基因家族的形成具有重要的理论意义。这项工作被Plant Cell杂志推选为“highlight paper”，并为这项研究写了一篇“In Brief”向读者重点推荐该研究成果。
miR482/2118超家族能剪切靶序列(PHAS)生成一类相位排列的次生siRNAs(phasiRNAs)。在双子叶植物中主要靶定NBS-LRR基因，参与植物响应逆境环境、抗病和共生。而在禾本科植物中，其主要靶向剪切长链非编码RNA，与雄配子发育密切相关。通过比较基因组、分子进化、表达模式和比较降解组分析，系统地解析了植物miR482/2118超家族的起源分化、以及miR2118在禾本科特异性扩张的进化过程和机制。揭示了MIR基因簇的多顺反子表达模式及形成机制。最终整合所有进化和功能数据，我们从全新的视角提出miR2118-phasiRNAs通路调控水稻雄性育性可能的功能机制(New Phytologist 2022，第一&通信作者)。该项研究对理解植物miRNA超家族的形成、phasiRNAs的发生和作用方式、以及从表观遗传层面解析水稻雄性育性的调控机制具有重要的理论意义。
2、植物蛋白家族的结构和功能进化研究
生物的进化过程，不单是体现在核酸分子演变的维度，还包括相应的RNA和蛋白(二级和三级)的结构演变、功能的分化乃至新功能的起源等等。分子进化研究能为我们理解生物复杂性和功能的多样化提供重要依据。我们试图解析序列进化-结构进化-功能进化之间的对应关系，从进化视角揭示复杂系统发生和发展的一般规律。代表性的研究包括：
从油松中鉴定并克隆获得44个GST基因。发现油松GST在基因表达和蛋白质活性方面都存在显著功能分化，这种不同层次上的功能多样化使油松对环境变化具有极大的适应性。发现油松GST蛋白序列内有多个氨基酸位点受到达尔文正选择作用，我们解析了这些位点在GST酶晶体结构中的特性，以及如何显著影响GST蛋白的酶学活性和底物特异性，最终驱动GST家族的新功能化(Journal of Biological Chemistry 2013，第一作者)。该研究对理解林木适应性功能的产生，以及达尔文正选择驱动大型酶基因家族的功能分化具有重要的理论意义。研究获得了国内外同行的广泛关注，瑞典UMEA大学主页头条形式、美国多个重要学术网站如“每日科学”（Science Daily）、“科学法典”（Science Codex）将该项研究成果选为“Featured Research”，进行了详细报道。
核糖体是细胞内蛋白质合成的重要复合体。植物胞质核糖体由81个不同的核糖体蛋白家族所组装形成。我们建立了植物(目前拟南芥和水稻)所有胞质核糖体蛋白(CRP)的在线资源平台，拟定了植物CRP鉴定、分类和命名的标准化方案，并比较了植物和其他真核生物的分子进化、表达、结构和功能特征(Plant Journal 2022，第一&通信作者)。该工作极大地帮助了植物翻译领域的科研工作者研究植物核糖体，以及跨物种交流，为进一步理解植物核糖体功能的异质性和复杂性奠定了基础。
在整合植物类型III聚酮合酶超家族(type III PKS)的分子进化、蛋白质结构与功能数据后，我们提出植物不同种系中存在的二苯乙烯合成酶(STS)家族是查尔酮合成酶(CHS)经多次起源、趋同进化产生的。我们通过达尔文正选择位点分析找到了可能驱动CHS演化产生STS的多个关键位点，阐述了其影响酶结构和功能分化的机制(Plant Journal 2022，通信作者)。该项研究对理解type III PKS超家族的起源和多样化提出了新的见解，也为植物聚酮类酶工程的定向分子改良提供了新的依据。
3、决定植物重要经济性状的关键基因功能研究
以模式植物杨树和水稻为主要研究对象，针对其重要经济性状(如杨树的径向生长、水稻的育性等)的遗传基础和分子调控机制，开展了一系列发育遗传学和表观遗传学研究。并筛选出一批对增产和品质提升具有应用潜力的重要基因和种质。代表性的研究包括：
筛选出影响杨树次生木质部形态建成(木材胸径)的重要基因家族PtoCYCD3类。利用分子进化分析、扫描和透射电镜、激素定量、转录组和酵母双杂技术，我们从形态、组织、细胞以及分子水平上系统地揭示了PtoCYCD3;3基因如何促进形成层分化和叶片细胞分裂，进而加速杨树径向生长和营养生长(International Journal Of Molecular Science 2021，通信作者)。
STTM（Short Tandem Target Mimic，STTM）技术是一项基于随机短片段靶基因模拟降解 miRNA 的技术，它比传统miRNA降解技术有明显优势。参与构建了重要模式植物(拟南芥)和经济作物(水稻、玉米、番茄等)的miRNA失活资源库，并以此为基础构建了miRNA遗传资源库，大规模调查了miRNA对作物生长发育的影响 (Molecular Plant 2018，参与作者)。并进一步解析了STTM等miRNA技术如何推动多种农作物农艺性状发育调控中的功能解析，以及如何利用这些技术开展植物分子改良育种(Frontiers in Plant Science 2021，通信作者)。
利用CRISPR/Cas9、amiRNA和STTM技术对miR2118、miR2275，及其靶序列进行定点编辑、超表达和沉默抑制(>40个家系)，筛选获得花穗发育和育性显著变化的多个阳性纯合株系，对这些关键成员在水稻幼穗发育中的调控机制研究还在进展中。创制的大量转基因材料，以及剔除cas9蛋白的无转基因稳定遗传株系，丰富了我国水稻育性研究种质资源。
代表性论文
1. Guo DM, Wang HY, Zhang SM, Lan T* (2022). The Type III polyketide synthase supergene family in plants: complex evolutionary history and functional divergence. Plant Journal: 10.1111/tpj.15953.
2. Lan T*, Yang XY, Chen JW, Tian P, Shi LN, Yu Y, Liu L, Gao L, Mo BX*, Chen XM*, Tang GL* (2022) Mechanism for the genomic and functional evolution of the miR2118 family in the grass lineage. New Phytologist 233(4), 1915-1930.
3. Lan T#, *, Xiong W#, Chen XM, Mo BX*, Tang GL* (2022) Plant cytoplasmic ribosomal proteins: an update on classification, nomenclature, evolution and resources. Plant Journal 110(1), 292-318.
4. Liang C, Cai Q, Wang MF, Li SF, You CJ, Xu C, Gao L, Cao DC, Lan T, Zhang BL, Mo BX, Chen XM* (2022) Arabidopsis RBV is a conserved WD40 repeat protein that promotes microRNA biogenesis and ARGONAUTE1 loading. Nature communications 13(1), 1217.
5. Luo LL, Yang XY, Guo MX, Lan T, Yu Y, Mo BX, Chen XM, Gao L, Liu L* (2022) TRANS-ACTING SIRNA3-derived short interfering RNAs confer cleavage of mRNAs in rice. Plant Physiology 188(1), 347-362.
6. Guan CN, Xue Y, Jiang PF, He CC, Zhuge XL, Lan T*, Yang HL* (2021) Overexpression of PtoCYCD3;3 promotes growth and causes leaf wrinkle and branch appearance in Populus. International Journal Of Molecular Science 22(3):1288.
7. Chen JW, Teotia S, Lan T*, Tang GL* (2021) MicroRNA techniques: valuable tools for agronomic trait analyses and breeding in rice. Frontiers in Plant Science 12:744357.
8. Xiong W#, Lan T#, Mo BX* (2021) Extraribosomal functions of cytosolic ribosomal proteins in plants. Frontiers in Plant Science 12:607157.
9. Xie Q, Wang XF, He J, Lan T, Zheng JY, Li YP, Pan JK, Lin L, Zhao JY, Li J, Yu Y, Mo BX, Chen XM, Gao L*, Liu L* (2021) Distinct evolutionary profiles and functions of microRNA156 and microRNA529 in land plants. International Journal Of Molecular Science 22(20):11100.
10. Xiong W, Zhang JC, Lan T, Kong WW, Wang XY, Liu L, Chen XM, Mo BX* (2021) High resolution RNA-seq profiling of genes encoding ribosomal proteins across different organs and developmental stages in Arabidopsis thaliana. Plant Direct 5(5): e00320.
11. Xiong W, Chen, XZ, Zhu CX, Zhang JC, Lan T, Liu L, Mo BX*, Chen XM* (2020) Arabidopsis paralogous genes RPL23aA and RPL23aB encode functionally equivalent proteins. BMC Plant Biology 20:463.
12. Han XM, Chen QX, Yang Q, Zeng QY, Lan T*, Liu YJ* (2019) Genome-wide analysis of superoxide dismutase genes in Larix kaempferi. Gene 686:29-36.
13. Peng T, Qiao MM, Liu HP, Teotia S, Zhang ZH, Zhao YF, Wang BB, Zhao DJ, Shi LN, Zhang C, Le B, Rogers K, Gunasekara C, Duan HT, Gu YY, Tian L, Nie JF, Qi J, Meng FR, Huang L, Chen QH, Wang ZL, Tang JS, Tang XQ, Lan T, Chen XM, Wei HR, Zhao QZ, Tang GL (2018) A resource for inactivation of microRNAs using short tandem target mimic technology in model and crop plants. Molecular Plant 11(11):1400-1417.
14. He G, Guan CN, Chen QX, Gou XJ, Liu W, Zeng QY, Lan T* (2016) Genome-wide analysis of the glutathione S-transferase gene family in Capsella rubella: identification, expression, and biochemical functions. Frontiers in Plant Science 7:1325.
15. Gao J*, Lan T (2016) Functional characterization of the late embryogenesis abundant (LEA) protein gene family from Pinus tabuliformis (Pinaceae) in Escherichia coli. Scientific Reports 6:19467.
16. Lan T, Wang XR, Zeng QY* (2013) Structural and functional evolution of positively selected sites in pine glutathione S-transferase enzyme family. Journal of Biological Chemistry 288 (34): 24441-24451.
17. Lan T, Gao J, Zeng QY* (2013) Genome-wide analysis of the LEA (late embryogenesis abundant) protein gene family in Populus trichocarpa. Tree Genetics & Genomes 9: 253-264.
18. 考洪娜, 兰婷, 王晓茹, 曾庆银* (2012) 高山松及其亲本种油松和云南松DHAR基因的功能分化. 植物学报47(1): 1-10.
19. 成子硕, 兰婷, 李迪, 杨海灵, 曾庆银* (2011) 江南卷柏脱氢抗坏血酸还原酶的分子特性. 生物工程学报27(1): 76-84.
20. Lan T, Yang ZL, Yang X, Liu YJ, Wang XR, Zeng QY* (2009) Extensive functional diversification of the Populus glutathione S-transferase supergene family. Plant Cell 21: 3749-3766.
获奖情况
2010获得第三届“梁希青年论文奖”一等奖、中国科学院“院长优秀奖”、2016年获得第六届“梁希青年论文奖”三等奖。
联系方式
lantingchn@foxmail.com