拟南芥中的组蛋白甲基化与开花时间调控的分子机理研究
        在真核生物的细胞核中，许多细胞生理活动都以染色体为模板来进行。作为染色体的组分之一，组蛋白延伸出来的 N末端可以发生多种翻译后修饰，这些修饰的不同组合构成了在DNA序列之外的另一个层面上的遗传信息并发挥着重要功能。在动物中，人们鉴定了一些催化组蛋白甲基化与去甲基化过程的酶，编码这些酶的基因分属于几个重要的基因家族。组蛋白甲基化是组蛋白修饰当中最为重要也是最为复杂的一种修饰。对组蛋白H3、H4上赖氨酸残基甲基化的进一步研究证明，组蛋白甲基化在维持染色体功能以及各种细胞生理活动的调控过程中发挥着重要作用，其中包括对染色体结构和基因表达的调节、异染色质的形成、基因印记、基因组稳定性和其他重要的细胞生理活动。另外，精氨酸的甲基化和去甲基化的重要作用也逐渐被证明，研究表明，精氨酸甲基化参与了转录调控、RNA加工、核运输、DNA损伤的响应以及信号转导等过程。最近，人们发现了一大类赖氨酸和精氨酸去甲基化酶，这些酶都含有一个保守的JmjC结构域。甲基化的动态平衡是通过对甲基化和去甲基化这两个过程的控制来实现的。在拟南芥的基因组中存在着许多含有SET结构域的蛋白、蛋白质精氨酸甲基转移酶以及含有JmjC结构域的蛋白。我们通过生物化学和反向遗传学的手段鉴定出了一些新的组蛋白甲基转移酶和去甲基化酶，并试图借此来理解组蛋白甲基化在植物发育过程中所发挥的重要作用。
        开花时间对于植物是非常重要的，植物通过响应外源环境和内源的信号，在合适的时间开花，才能尽可能成功地繁殖后代。目前的研究已经证实，植物开花时间受光周期通路、赤霉素（GA）通路、春化通路和自主通路的调控。已有研究表明，包括乙酰化、赖氨酸甲基化和泛素化在内的组蛋白修饰在植物开花时间的调控中发挥着重要作用。在拟南芥中，蛋白质精氨酸甲基化作为一种翻译后修饰，也参与了植物开花时间的调控。我们之前的工作已经证实在拟南芥中，AtPRMT5（protein arginine methyltransferase）、AtPRMT10、AtPRMT4a/4b以及AtHAC1（histone acetyltransferase）通过抑制FLC的表达促进开花。本实验室研究的主要方向之一是研究组蛋白修饰的重要因子在调控拟南芥开花时间中的分子机理。 

高等植物中small RNA的合成途径调控机理研究
        RNA沉默在植物发育过程中的作用是近期研究关注的焦点。miRNA和siRNA是两类具有调节功能的RNA小分子，在发育调控、基因组稳定性和病毒防御方面发挥重要作用。miRNA和siRNA很相似，但其起源、形成过程不同。DICER或者DICER-LIKE (DCL)在miRNA和siRNA生物合成途径中发挥关键作用，小分子RNA成熟后会整合到不同的RISC 复合体 (RNA-Induced Silencing Complexes)中发挥作用。 
        水稻(Oryza sativa L.)作为世界上最重要的农作物之一，是进行单子叶植物基因组学和分子生物学研究的模式物种。水稻中存在多个DCL蛋白，其功能在单双子叶植物分化之前就已经分化。本研究组以水稻为模式生物，重点研究水稻小分子RNA的合成途径，期望阐释small RNA在水稻发育过程中的调控网络。