一、个人简介
张余周，教授、博士生导师，国家青年人才项目入选者，陕西省高层次人才引进计划入选者。
2005-2009，兰州大学betway西汉姆联官方官网生物学基地班，获理学学士学位。
2010-2015，北京大学betway西汉姆联官方官网生物化学与分子生物学专业学习，硕博连读，获理学博士学位；导师：朱玉贤院士。
2015-2016，武汉大学高等研究院，博士后；合作导师：朱玉贤院士。
2016-2021，奥地利科学技术研究所（IST Austria），“玛丽·居里”博士后研究员；合作导师：Jiri Friml 教授。
2022-至今，西北农林科技大学betway西汉姆联官方官网，教授。
二、研究方向
植物无法像动物一样通过整体移动主动寻找适宜环境或逃离不利条件，而是依靠高度可塑的生长发育过程不断调整器官的生长方向和形态，以实现对复杂环境的适应。课题组围绕“植物如何感知环境信息，并将其转化为定向生长、形态建成与适应性响应”这一核心科学问题，综合运用遗传学、分子与细胞生物学、进化生物学、活体荧光成像、自动化表型分析、多组学及生物信息学等技术手段，重点开展以下研究。
（一）植物根系环境感知与定向生长
土壤是一个高度异质且动态变化的环境，其中同时存在重力、水分、养分、pH、盐分、机械阻力、微生物及有机质分解产物等多维信息。根系需要持续感知这些环境信号，并在不同甚至相互冲突的刺激之间进行权衡，最终决定“往哪里长”。课题组长期研究植物根系定向生长的分子机制。前期研究揭示了种子植物快速根系向重性的进化基础，以及生长素和淀粉体在重力感知与根系向重性中的作用。近期发现，植物根系能够通过 MIZ1介导的向水性与向重性拮抗，在水分限制条件下重新调整生长方向，实现对水分资源的主动觅取（PNAS，2025）；同时首次发现了一种此前未被描述的根系向性行为—避腐性（saprotropism），即根系能够感知植物腐败物产生的局部酸性pH梯度，并主动改变生长方向、远离腐败微生物富集区域，避免烂根病的发生。进一步揭示了“腐败产生酸性梯度—RGF/RGFR介导pH感知—ABA不对称信号—微管重排—细胞手性生长—根系定向弯曲”的信号通路（Science，2026）。未来将进一步研究根系如何感知和整合水分、重力、pH、微生物、腐败物以及养分等复杂土壤信息，重点解析不同向性反应之间的竞争、协同和优先级调控机制，理解植物如何建立地下环境的“空间地图”并据此优化根系构型。
（二）植物激素运输与环境适应的进化机制
植物对环境的感知最终需要转化为细胞和器官层面的差异生长。生长素的极性运输及其空间分布是连接环境感知与形态建成的核心调控机制之一。关注PIN-FORMED（PIN）生长素转运蛋白的功能、极性定位及进化起源，研究生长素运输系统如何在植物进化过程中不断获得新的调控能力，并推动植物复杂形态和环境适应能力的形成。通过比较绿藻、苔藓、地钱、蕨类、裸子植物和被子植物等不同进化节点的植物类群，研究PIN蛋白结构、亚细胞定位和极性运输能力的功能创新及其与陆生植物和开花植物关键进化转变之间的关系。同时，从根系快速向重性的形成，到向水、避障及避腐等环境诱导的定向生长，进一步研究生长素运输和激素信号如何将外界环境信息转化为细胞极性和差异生长。未来将从“环境感知—激素运输—细胞极性—器官形态—适应性进化”的连续尺度，解析植物环境响应调控网络的起源和演化，理解植物从水生到陆生以及从简单到复杂形态演化过程中环境适应能力形成的基本规律。
（三）植物环境胁迫响应与生长可塑性
植物根系不仅需要主动寻找水分和养分，还必须识别并应对盐碱、污染物、腐败区域及其他潜在有害环境。课题组将根系环境感知研究进一步拓展至植物环境胁迫响应与生长可塑性，关注植物如何在维持正常生长的同时应对复杂环境压力。围绕新型环境污染物，与相关团队合作研究微塑料、纳米塑料及其衍生物对植物根系生长发育的影响，发现根尖分生组织维持、生长素稳态及生长素极性运输是植物响应纳米/微塑料胁迫的重要环节。这些研究表明，不同性质的环境刺激可以汇聚至共同的生长发育调控网络，并最终转化为根系生长和构型变化。
（四）植物损伤再生与发育可塑性
植物具有显著的发育可塑性，不仅能够根据外界环境改变生长方向和器官形态，还能够在组织损伤后重新启动细胞命运转换并完成组织再生。课题组进一步关注植物如何感知组织损伤，并将损伤信号转化为细胞命运重编程和组织再生。重点研究细胞壁损伤如何被植物感知并转化为再生信号，解析肽类激素、生长素及免疫信号在损伤修复过程中的相互作用。目前重点关注植物小肽信号—生长素—免疫调控网络在组织再生中的作用，研究植物如何在损伤后协调防御反应与细胞增殖、分化及器官再生。在基础机制研究的同时，利用GRF–GIF等植物再生调控因子提高植物组织再生能力，并与CRISPR/Cas基因编辑技术结合，探索突破植物遗传转化基因型依赖性的分子育种策略，建立高效、可控的植物遗传转化与基因编辑体系，为棉花、烟草、番茄、小麦和玉米等作物的分子设计育种提供新的理论和技术基础。
三、主持及参加项目
主持国家青年人才项目、国家自然科学基金项目、欧盟“地平线2020”玛丽·居里个人基金（Marie Skłodowska-Curie Actions, MSCA）、陕西省“秦创原”创新创业项目等国家级、省部级及国际科研项目；积极推进基础研究成果的应用转化，与相关企业开展产学研合作，主持多项企业横向科研项目。作为主要研究人员参与国家自然科学基金重大项目及欧盟“地平线2020”欧洲研究委员会高级研究基金（ERC Advanced Grant）项目。
四、部分学术成果
近年来围绕植物环境感知、根系向性、生长素调控及植物再生开展系统研究，在 Science、PNAS、Science Advances、Nature Communications、Nature Plants、Advanced Science、Molecular Biology and Evolution、New Phytologist、Plant Cell、The EMBO Journal、Plant Biotechnology Journal、Trends in Plant Science 等期刊发表研究论文和综述。
1. Bao, Z.†, Wang, H.†, Zhang, A., Gao, R., Gu, W., Fan, N., Friml, J., Zhang, Y.* (2026). Roots navigate around decay regions by sensing local pH gradients. Science 393(6807): eadw6568.
2. Zhang, Y.†*, Bao, Z.†, Smoljan, A., Liu, Y., Wang, H., Friml, J.* (2025). Foraging for water by MIZ1-mediated antagonism between root gravitropism and hydrotropism. PNAS 122(20): e2427315122.
3. Ma, S., Hua, Z., Tang, C., Qiu, X., Ding, L., Liang, X., Zhang, Y.*, Guo, X.* (2025). Root Meristem Maintenance Mechanisms are Key to Plant Defense Against Nanoplastics. Advanced Science 12: e11837.
4. Zhang, Y., Rodriguez, L., Li, L., Zhang, X., Friml, J.* (2020). Functional innovations of PIN auxin transporters mark crucial evolutionary transitions during rise of flowering plants. Science Advances 6(50): eabc8895.
5. Zhang, Y.†, Xiao, G.†, Wang, X., Zhang, X., Friml, J.* (2019). Evolution of fast root gravitropism in seed plants. Nature Communications 10: 3480.
6. Zhang, Y., Jiao, Y., Jiao, H., Zhao, H., Zhu, Y.-X.* (2017). Two-step functional innovation of the stem-cell factors WUS/WOX5 during plant evolution. Molecular Biology and Evolution 34(3): 640–653.
7. Zhang, Y., Jiao, Y., Liu, Z., Zhu, Y.-X.* (2015). ROW1 maintains quiescent centre identity by confining WOX5 expression to specific cells. Nature Communications 6: 6003.
8. Zhang, Y., Hartinger, C., Wang, X., Friml, J.* (2020). Directional auxin fluxes in plants by intramolecular domain–domain coevolution of PIN auxin transporters. New Phytologist 227(5): 1406–1416.
9. Zhang, Y., Friml, J*. (2020). Auxin guides roots to avoid obstacles during gravitropic growth. New Phytologist 225(3): 1049–1052.
10. Zhang, Y.†, He, P.†, Ma, X.†, Yang, Z., Pang, C., Yu, J., Wang, G., Friml, J., Xiao, G.* (2019). Auxin-mediated statolith production for root gravitropism. New Phytologist 224(2): 761–774.
11. Xiao, G*., Zhang, Y*. (2020). Adaptive Growth: Shaping Auxin-Mediated Root System Architecture. Trends in plant science 25(2): 121–123.
12. Ma, S., Hua, Z., Zhao, Y., Qiu, X., Ding, L., Li, X., Zhang, B., Liang, X., Zhang, Y., Guo, X.* (2026). Microplastic-derived dissolved organic matter inhibits plant root growth by disrupting polar auxin transport via specific molecular fractions. Environmental Science & Technology 60(16): 12514–12528.
13. Zhang, Z., Yu, Z., Xie, D., Wang, J., Li, J., Lai, D., Gao, Y., Li, J., Ju, C., Zhang, Y., Liu, K.-H., Wang, C.* (2026). A BRI1-CNGC12 phosphorylation module links hormone signaling to manganese homeostasis in plants. PNAS 123(10): e2514483123.
14. Ma, S., Hua, Z., Zhou, Q., Meng, S., Qiu, X., Ding, L., Liang, X., Zhang, Y.*, Guo, X.* (2026). Disruption of auxin homeostasis by negatively charged nanoplastics inhibits plant primary root development. Journal of Hazardous Materials 503: 141140.
15. Bu, Y., Qiu, Z., Sun, W., Han, Y., Liu, Y., Yang, J., Song, M., Li, Z., Liu, S., Zhang, Y., Ma, C.* (2026). PanGraphRNA: An efficient and flexible bioinformatics platform for graph pangenome-based RNA-seq data analysis. Journal of Integrative Plant Biology 68: 2001–2017.
16. Tang, H., Smoljan, A., Zou, M., Zhang, Y., Lu, K.-J., Friml, J., et al. (2026). The miniW Domain Directs Polarized Membrane Localization of Non-Canonical PINs in Marchantia polymorpha. Plant, Cell & Environment. DOI: 10.1111/pce.70295.
17. Smoljan, A., Koutnik-Abele, S., Vladimirtsev, D., Klíma, P., Bírošíková, A., Zhang, Y., Merrin, J., Schuster, M., Kurtović, K., Hammes, U.Z., Petrášek, J., Friml, J.* (2026). Auxin response and PIN-mediated transport in chlorophyte algae. Journal of Integrative Plant Biology. DOI: 10.1111/jipb.70309.
18. Zhai, J., Zhang, Y., Zhang, C., Yi, X., et al., Ma, C.* (2025). deepTFBS: Improving within- and Cross-Species Prediction of Transcription Factor Binding Using Deep Multi-Task and Transfer Learning. Advanced Science 12: e03135.
19. Tang, H., Lu, K.-J., Zhang, Y., Cheng, Y.-L., et al. (2024). Divergence of trafficking and polarization mechanisms for PIN auxin transporters during land plant evolution. Plant Communications 5(1): 100669.
20. Ötvös K, Marconi K, Vega A, O’Brien J, Johnson A, Abualia R, Antonielli L, Montesinos J, Zhang Y, Tan S, Cuesta C, Artner K, Bouguyon E, Gojon A, Friml J, Gutiérrez R, Wabnik K*, Benková E*. (2021). Modulation of plant root growth by nitrogen source-defined regulation of polar auxin transport. EMBO Journal 40(3): e106862.
21. Zhang, X., Adamowski, M., Marhava, P., Tan, S., Zhang, Y., Rodriguez, L., Zwiewka, M., Pukyšová, V., Sans Sánchez, A., Kumar Raxwal, V., Hardtke, C., Nodzyńskid, T., Friml, J*. (2020). Arabidopsis Flippase Cooperates with ARF GEFs to Regulate Trafficking and PIN Polarity. The Plant Cell 32(12): 3749–3766.
22. Han, H., Rakusová, H., Verstraeten, I., Zhang, Y., Friml J*. (2020). SCFTIR1/AFB auxin signaling for termination of shoot gravitropism. Plant Physiology 183(1): 37–40.
23. Skokan, R., Medvecká, E., Viaene, T., Vosolsobě, S., Zwiewka, M., Müller, K., Skůpa, P., Karady, M., Zhang, Y., Janacek, D.P., Hammes, U.Z., Ljung, K., Nodzyński, T., Petrášek, J., Friml, J*. (2019). PIN-driven auxin transport emerged early in streptophyte evolution. Nature Plants 5(11): 1114–1119.
† Equal contribution; * Corresponding author.
五、联系方式及招生信息
课题组长期招收硕士研究生、博士研究生和博士后研究人员，欢迎具有植物学、分子生物学、遗传学、细胞生物学、生物信息学及相关交叉学科背景的青年学生和研究人员加入。课题组注重遗传学、细胞生物学、活体成像、组学分析及定量表型等多学科交叉研究，并积极开展国内外科研合作与交流。
通讯地址： 陕西省杨凌示范区西北农林科技大学betway西汉姆联官方官网
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更新于2026年9月23日