植物功能基因发掘与遗传改良研究室简介

发布者:生命科学学院发布时间:2024-04-19浏览次数:10

一、研究方向

植物功能基因发掘与遗传改良研究团队现有工作人员3人,其中高级职称2人。本研究团队主要开展植物种质资源的收集与抗逆性评价、植物抗逆基因发掘和功能机制解析的工作。承担国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅科研计划、湖北省高等学校优秀中青年创新团队计划项目等多项,先后在Nature GeneticsNew PhytologistPlant PhysiologyPlant Physiology and BiochemistryPlant Molecular BiologyEnvironmental and Experimental BotanyJournal of phycologyJournal of applied phycology等国内外主流学术期刊上发表论文20余篇。

二、团队成员

陈雄文,博士,教授,硕士生导师,团队学科带头人。长期致力于藻类光合生理及规模化培养技术研究,承担国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省高等学校优秀中青年创新团队计划项目等多项,先后在Plant PhysiologyJournal of phycologyJournal of applied phycology等国内外主流学术期刊上发表论文10余篇。获得湖北省自然科学奖三等奖(排名第二)和湖北省高校教学成果奖二等奖(排名第三)各1项。

陈云,博士,副教授,硕士生导师,团队负责人。以棉花、黑麦草等植物为主要研究材料,结合多组学、分子生物学及转基因技术,从事植物抗逆基因挖掘及功能机制解析相关研究,先后主持国家自然科学基金、湖北省自然科学基金、湖北省教育厅科研计划、省部级重点实验室开放课题等多项科研项目,以第一或共同第一作者身份在New PhytologistPlant Molecular BiologyPlant Physiology and BiochemistryEnvironmental and Experimental Botany等期刊发表高水平SCI论文6篇。

刘致浩,博士,讲师,硕士生导师。长期从事植物功能基因挖掘与鉴定相关研究,先后主持湖北省自然科学基金、湖北省教育厅科研计划、省部级重点实验室开放课题等多项科研项目,以第一(含共同第一)或通讯作者在Nature GeneticsNew PhytologistEnvironmental and Experimental BotanyPlant Physiology and Biochemistry等期刊发表高水平SCI论文7篇,授权发明专利2项。

三、研究内容

1. 植物种质资源收集与抗逆性评价

通过对陆地棉、多年生黑麦草种质资源的收集,并对其分别进行胁迫处理(如:干旱、高温、盐),通过表型观察与生理生化指标测定等方式,筛选具有胁迫耐受差异的陆地棉品种(如:抗旱型棉花)和多年生黑麦草品种(如:耐高温/耐盐黑麦草)。

2. 生物信息学发掘植物功能基因

对筛选到的种质资源,进行基因组重测序、转录组测序,再经生物信息学分析鉴定参与棉花纤维发育、棉花干旱应答以及多年生黑麦草高温应答、盐胁迫应答的重要基因。

3. 植物基因功能的分子机制解析

利用转基因技术及分子生物学技术对鉴定到的功能基因进行功能验证及分子机制解析;分离鉴定若干个棉花抗旱相关以及黑麦草耐高温/耐盐相关的具有潜在应用价值的重要功能基因,为进一步的育种工作提供理论支持与遗传资源。

四、承担科研项目

1. 湖北省自然科学基金一般面上项目:LpBAG6及其互作蛋白LpJOX1在黑麦草高温应答中的功能与分子机理研究,2024-2026

2. 湖北省自然科学基金联合基金项目:LpPYL1 基因在黑麦草高温应答中的功能及分子机理的研究,2022-2024

3. 国家自然科学基金青年项目:GhPYL8在棉花抗旱中的功能及其抗旱分子机理研究,2021-2023

4. 百校联百县-高校服务乡村振兴科技支撑行动计划:湖北珍稀特产葛仙米生态养殖技术集成与示范,2021-2026

5. 国家自然科学基金面上项目:DUF231蛋白在棉花纤维发育中的功能及调控机制研究,2019-2022,合作研究。

6. 湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目:金花菜 EMS 诱变突变体库构建及突变体表型分析,2020-2021

7. 湖北省教育厅科学技术研究计划指导性项目:棉花类黄酮合成相关基因在植物抗旱中的功能研究,2018-2019

8. 湖北省高等学校优秀中青年创新团队计划项目:食用野生植物资源开发利用,2016-2017

9. 国家自然科学基金面上项目:微囊藻水华生消过程中其CO2浓缩机制的响应,2013-2016

10. 湖北省自然科学基金:食用经济蓝藻葛仙米培养关键技术研究,2012-2014

11. 国家自然科学基金面上项目:三角褐脂藻CO2浓缩机制的研究,2008-2010

五、学术论文

1. Gao J, Ma GJ, Chen JJ, Bancy Gichovi, Cao LW, Liu ZH*, Chen L*. The B3 gene family in Medicago truncatula: Genome-wide identification and the response to salt stress. Plant Physiology and Biochemistry, 2024, 206: 108260.

2. Chen Z, Yuan ZW, Luo WX, Wu X, Pan JL, Yin YQ, Shao HC, Xu K, Li WZ, Hu YL, Wang Z, Gao KS, Chen XW*. UV-A radiation increases biomass yield by enhancing energy flow and carbon assimilation in the edible cyanobacterium Nostoc sphaeroides. Applied and Environmental Microbiology, 2024, 90(3): e0211023.

3. Chen Y, Sun YY, Wan H, Chen L, Cao L, Zhao BY, Dong YP, Hu C, Chen L*, Liu ZH*. Integrative analysis of transcriptome and yeast screening system identified heat stress-responding genes in ryegrass. Environmental and Experimental Botany, 2023, 210: 105333.

4. Chen Y, Zhang JB, Wei N, Liu ZH, Li Y, Zheng Y, Li XB*. A type-2C protein phosphatase (GhDRP1) participates in cotton (Gossypium hirsutum) response to drought stress. Plant Molecular Biology, 2021, 107: 499-517.

5. Chen Z, Li WZ, Chen JY, Yuan ZW, Chen XW*. Effects of calcium ion on the colony formation, growth and photosynthesis in the edible cyanobacterium Nostoc sphaeroides. Journal of Applied Phycology, 2021, 33(3): 1409-1417.

6. Liu ZH#, Chen Y#, Wang NN, Chen YH, Wei N, Lu R, Li Y, Li XB*. A basic helix–loop–helix protein (GhFP1) promotes fibre elongation of cotton (Gossypium hirsutum) by modulating brassinosteroid biosynthesis and signalling. New Phytologist, 2020, 225(6): 2439-2452.

7. Ma ZY#*, He SP#, Wang SF#*, Sun JL#, Zhang Y#, Zhang GY#, Wu LQ#, Li ZK#, Liu ZH#, Sun GF, Yan YY, Jia YH, Yang J, Pan ZE, Gu QS, Li XY, Sun ZW, Dai PH, Liu ZW, Gong WF, Wu JH, Wang M, Liu HW, Feng KY, Ke HF, Wang JD, Lan HY, Wang GN, Peng J, Wang N, Wang LR, Pang BY, Peng Z, Li RQ, Tian SL*, Du XM*. Resequencing a core collection of upland cotton identifies genomic variation and loci influencing fiber quality and yield. Nature Genetics, 2018, 50(6): 803-813.

8. Chen Y, Feng L, Wei N, Liu ZH, Hu S, Li XB*. Overexpression of cotton PYL genes in Arabidopsis enhances the transgenic plant tolerance to drought stress. Plant Physiology and Biochemistry, 2017, 115: 229-238.

9. Chen Y#, Liu ZH#, Feng L, Zheng Y, Li DD, Li XB*. Genome-Wide Functional Analysis of Cotton (Gossypium hirsutum) in Response to Drought. PLoS One, 2013, 8(11): e80879.

10. Liu ZH, Zhu L, Shi HY, Chen Y, Zhang JM, Zheng Y, Li XB*. Cotton GASL genes encoding putative gibberellin-regulated proteins are involved in response to GA signaling in fiber development. Molecular Biology Reports, 2013, 40(7): 4561-4570.

11. Shi HY#, Liu ZH#, Zhu L, Zhang CJ, Chen Y, Zhou Y, Li FG, Li XB*. Overexpression of cotton (Gossypium hirsutum) dirigent1 gene enhances lignification that blocks the spread of Verticillium dahlia. Acta Biochimica et Biophysica Sinica, 2012, 44: 555-564.

12. Chen Z, Chen S, Lu G, Chen XW*. Phosphorus limitation for the colony formation, growth and photosynthesis of an edible cyanobacterium, Nostoc sphaeroides. Biotechnology Letters, 2012, 34(1): 137-143.

13. Chen Z, Lu GF, Chen S, Chen XW*. Light dependency of photosynthetic recovery during wetting and the acclimation of photosynthetic apparatus to light fluctuation in a terrestrial cyanobacterium Nostoc commune. Journal of Phycology, 2011, 47(5): 1063-1071.

14. Chen Z, Cheng HM, Chen XW*. Effect of Cl- on photosynthetic bicarbonate uptake in two cyanobacteria Microcystis aeruginosa and Synechocystis PCC6803. Chinese Science Bulletin, 2009, 54(7): 1197-1203.

15. Chen XW*, Qiu CE, Shao JZ. Evidence for K+-dependent HCO3- utilization in the marine diatom Phaeodactylum tricornutum. Plant Physiology, 2006, 141: 731-736.

16. Chen XW, Gao KS*. Photosynthetic utilisation of inorganic carbon and its regulation in the marine diatom Skeletonema costatum. Functional Plant Biology, 2004, 31: 1027-1033.

17. Chen XW*, Gao KS. Characterization of diurnal photosynthetic rhythms in the marine diatom Skeletonema costatum grown in synchronous culture under ambient and elevated CO2. Functional Plant Biology, 2004, 31: 399-404.

18. Chen XW*, Gao KS. Roles of carbonic anhydrase in photosynthesis of Skeletonema costatum. Journal of Plant Physiology and Molecular Biology, 2004, 30(5): 511-516.

19. Chen XW, Gao KS*. Effect of CO2 concentrations on the activities of photosynthetic carbon fixation and extracellular anhydrase in the marine diatom Skeletonema costatum. Chinese Science Bulletin, 2003, 48: 2616-2620.

六、授权发明专利

1. 刘致浩;一种遗传图谱的标记矫正方法及装置,中国,ZL201711296893.9

2. 李学宝、刘致浩、陈云;一个棉花bHLH转录因子基因GhFP1及其启动子的鉴定及应用,中国,ZL201510146379.1