主要研究成果
1991年~1994年,主要從事植物光合生態(tài)生理的研究,揭示了葡萄光合速率和效率日變化規(guī)律及其調(diào)控機(jī)理,同時(shí)在國(guó)內(nèi)外首次發(fā)現(xiàn)類似“光抑制”現(xiàn)象,引起了同行們的極大關(guān)注。
1994年~2000年,主要從事果實(shí)發(fā)育細(xì)胞分子生物學(xué)和逆境分子生物學(xué)的研究。利用脫落酸單克隆抗體建立了一套適合葡萄脫落酸測(cè)定的放射免疫測(cè)定技術(shù);首次在果實(shí)細(xì)胞和種子細(xì)胞中進(jìn)行了脫落酸的亞細(xì)胞免疫定位;發(fā)現(xiàn)在果實(shí)的發(fā)育成熟過(guò)程中果實(shí)細(xì)胞中的ABA會(huì)發(fā)生再分配;揭示了調(diào)控葡萄果實(shí)成熟的脫落酸(ABA)信號(hào)起源。
2000年以來(lái)一直從事植物抗旱、抗寒、耐鹽分子生物學(xué)及其基因工程改良的研究。取得了如下成果:(1)、在國(guó)內(nèi)外首次建立了擬南芥抗旱候選基因單核苷酸多態(tài)性(SNP)關(guān)聯(lián)分析技術(shù)平臺(tái)。(2)、與中國(guó)農(nóng)大賈文鎖教授合作,通過(guò)藥理學(xué)試驗(yàn),在國(guó)內(nèi)外首次發(fā)PTP(酪氨酸蛋白磷酸酶)和PTK(酪氨酸蛋白激酶)可能參與了干旱誘導(dǎo)脫落酸積累的逆境信息傳遞過(guò)程。我們進(jìn)一步從玉米中克隆了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的抗旱相關(guān)的4個(gè)PTK基因和6個(gè)PTP基因,其表達(dá)均受干旱、高鹽誘導(dǎo),4個(gè)PTK和5個(gè)PTP基因已經(jīng)在GenBank中登記注冊(cè)(AY722707、AY722708、AY708048、AY738149、DQ167204、DQ167205、DQ167206、DQ167207、DQ167208),1個(gè)PTP基因已經(jīng)申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利(申請(qǐng)受理號(hào):03153941.6)。(3)、已經(jīng)從擬南芥、豇豆、玉米、小麥、水稻等植物中克隆了抗旱基因20個(gè),干旱誘導(dǎo)特異啟動(dòng)子4個(gè),并已經(jīng)開(kāi)始用于林、草的抗旱基因工程改良。另外,從甘薯葉綠體基因組中還克隆了rbcL基因(AY942199)和accD基因(AY942200)。(4)、建立了高效的高羊茅轉(zhuǎn)化再生系統(tǒng)。利用2種啟動(dòng)子(組成型和干旱誘導(dǎo)型)和4種抗旱基因分別構(gòu)建植物表達(dá)載體導(dǎo)入綠化草高羊茅中,已經(jīng)獲得轉(zhuǎn)基因株系300多個(gè)。已經(jīng)完成70個(gè)轉(zhuǎn)基因株系的實(shí)驗(yàn)室和田間耐旱鑒定,發(fā)現(xiàn)26個(gè)株系抗旱性明顯提高,初步研究節(jié)水30%。該項(xiàng)工作我們已經(jīng)申請(qǐng)了國(guó)家發(fā)明專利(專利申請(qǐng)受理號(hào):200510053676.8)。
2005年以來(lái)開(kāi)始開(kāi)展花卉分子生物學(xué)及其生物技術(shù)育種工作,已經(jīng)建立了絡(luò)石、膠東衛(wèi)矛、刺槐、菊花、百合等林、花的轉(zhuǎn)化再生系統(tǒng)。已經(jīng)培育京小菊系列品種10余個(gè),花期從6月~12月。
另外,建立了高效高產(chǎn)量表達(dá)外源基因的煙草葉綠體基因工程技術(shù)平臺(tái),目前國(guó)內(nèi)僅有3個(gè)實(shí)驗(yàn)室擁有該技術(shù)。我們已經(jīng)利用該技術(shù)平臺(tái)生產(chǎn)高附加值可降解生物材料mcl-PHA。由于該研究工作的創(chuàng)新性,相關(guān)的研究結(jié)果作為SCI雜志《Chinese Science Bulletin》2005年50卷第11期雜志封面。
招生專業(yè)和研究方向
專業(yè)
生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究方向
1、植物抗旱、抗寒、耐鹽分子生物學(xué)及其基因工程改良;
2、花卉分子生物學(xué)及其生物技術(shù)育種
主要學(xué)習(xí)和工作經(jīng)歷
1987.9-1991.7 在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系大學(xué)本科。
1991.9-1994.7 在北京農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝系攻讀碩士學(xué)位。
1994.9-1997.7 在中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科技學(xué)院攻讀博士學(xué)位。
2001.5-2002.5 在法國(guó)農(nóng)科院INRA和國(guó)家基因型分型中心CNG從事博士后研究。
1997.7-1998.9 在北京市農(nóng)林科學(xué)院科研管理處工作,助理研究員。
1998.9-2000.11 在北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心工作,助理研究員,研究室主任。
2000.11-2001.5 在北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心工作,副研究員,研究室主任。
2001年-現(xiàn)在 首都師范大學(xué)兼職副教授,碩士生導(dǎo)師。
2002.6-2003.6 內(nèi)蒙古農(nóng)科院生物技術(shù)研究中心兼職首席科學(xué)家。
2002年入選北京市科技新星。
2002.5-2003.11 在北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心工作,副研究員,課題組長(zhǎng)。
2003.11-2004.3 在法國(guó)國(guó)家基因型分型中心CNG作訪問(wèn)學(xué)者。
2004.3-現(xiàn)在 在北京農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究中心工作,副研究員,中心副主任,兼中心黨支部副書(shū)記。
近5年主持和參與的項(xiàng)目
1. 北京市科干局項(xiàng)目“蠶豆脫落酸結(jié)合蛋白的分離、純化及氨基酸序列測(cè)定”(主持人,1998—2000);
2. 北京市科委高技術(shù)室合同項(xiàng)目“農(nóng)作物在抗旱中起關(guān)鍵作用的脫落酸結(jié)合蛋白(ABP)基因的分離、鑒定”(主持人,953850100, 1998—2003);
3. 北京市自然科學(xué)基金項(xiàng)目“脫落酸結(jié)合蛋白受體功能的鑒定及亞細(xì)胞免疫定位” (主持人,6002007,2000-2003);
4. 北京市基金重點(diǎn)項(xiàng)目子課題“利用基因工程技術(shù)培育抗旱節(jié)水草坪草的研究”(主持人,6001001,2000-2003)
5. 北京市科委重點(diǎn)合同項(xiàng)目“植物抗旱基因篩選及功能基因組學(xué)研究”(副主持人,H012010240113, 2001-2003);
6. 國(guó)家科技部863計(jì)劃項(xiàng)目子課題“利用植物生物反應(yīng)器生產(chǎn)可降解的生物材料PHA”(主持人,2002AA213051,2002-2005);
7. 北京市科委合同項(xiàng)目“抗旱耐寒轉(zhuǎn)基因地被植物的培育”(參加人,H020620110130,2002-2005)
8. 北京市科技新星計(jì)劃項(xiàng)目“植物抗旱基因篩選及功能基因組學(xué)研究”(主持人,H020821330130,2003-2005);
9. 國(guó)家科技部中法合作項(xiàng)目“植物對(duì)環(huán)境脅迫的抗性”(參加人,2002 PRA BT02-5,2003-2004);
10. 國(guó)家自然基金項(xiàng)目“參與干旱誘導(dǎo)ABA積累的P-tyr蛋白的純化與克隆”(參加人,30270135,2003-2005)
11. 北京市留學(xué)人員科技活動(dòng)擇優(yōu)資助項(xiàng)目“抗旱耐寒轉(zhuǎn)基因地被植物的培育”(主持人,2003-2004)
12. 國(guó)家科技部973項(xiàng)目子課題“擬南芥和玉米抗旱相關(guān)PTK基因的篩選克隆及其功能研究”(主持人,2003CB114302,2003-2008)
13. 北京市委組織部?jī)?yōu)秀人才項(xiàng)目“抗旱節(jié)水轉(zhuǎn)基因草坪草的培育”(主持人,20041D0200504,2005-2006)
14. 科技部轉(zhuǎn)基因植物專項(xiàng)“百合抗病、抗衰老生物技術(shù)育種”(參加人,JY04-B-02,2004-2005)
15. 北京市科委合同項(xiàng)目“地被菊花生物技術(shù)育種”(主持人,2005-2007)
16. 北京市科委合同項(xiàng)目“SNP在玉米品種鑒定中的應(yīng)用”(主持人,2005-2007)
17. 北京市科委國(guó)際合作項(xiàng)目“農(nóng)作物種質(zhì)創(chuàng)新育種平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)的引進(jìn)”(參加人,2005-2006)
發(fā)表的主要論著
1. 王玉華,張秀海,吳忠義,楊清,陳國(guó)強(qiáng),吳瓊,黃叢林*。通過(guò)葉綠體基因工程在煙草中合成中長(zhǎng)鏈羥基脂肪酸聚酯?茖W(xué)通報(bào),2005,50(10):979-986
2. Wang Yuhua, Wu Zhongyi, Zhang Xiuhai, Chen Guoqiang, Wu Qiong, Huang Conglin*, Yang Qing. Synthesis of medium-chain-length-polyhydroxyalkanoates in tobacco via chloroplast genetic engineering. Chinese Science Bulletin, 2005, 50(11): 1113-1120
3. 楊松杰,黃叢林,吳忠義,胡建芳,李天忠,劉世貴,賈文鎖。鴨趾草局部根系熱擊觸發(fā)的長(zhǎng)距離信號(hào)傳遞對(duì)氣孔運(yùn)動(dòng)的調(diào)控。中國(guó)科學(xué)(C輯,生命科學(xué)),2005,35(4):310-317
4. 李志亮,黃叢林,張秀海,曹鳴慶,李征,王剛,吳忠義。利用基因槍法向高羊茅導(dǎo)入P5CS基因的研究。園藝學(xué)報(bào),2005,32(4):653-657
5. 梁蕊芳,黃叢林,于榮,張秀海,田自華,吳忠義。高羊茅植株再生體系的研究與建立。生物技術(shù)通報(bào),2005,(3):37-40
6. 李志亮,吳忠義,王剛,黃叢林。轉(zhuǎn)基因食品安全性研究進(jìn)展。生物技術(shù)通報(bào),2005,(3):1-4
7. 孫環(huán)星,王玉華,吳忠義,楊慶凱,李文濱,黃叢林*。利用轉(zhuǎn)基因植物合成生物可降解材料聚羥基脂肪酸酯。生物技術(shù)通報(bào),2004,(2):5-9。
8. 李志亮,黃叢林,李征,王剛,吳忠義。草坪草-高羊茅遺傳育種研究進(jìn)展。生物技術(shù)通報(bào),2004,(2):19-22。
9. 郝崗平,吳忠義,陳茂盛,曹鳴慶,Georges Pelletier, Dominique Brunel, 黃叢林*,楊清。擬南芥抗旱轉(zhuǎn)錄因子CBF4基因位點(diǎn)的核苷酸多樣性及其分子進(jìn)化分析。遺傳學(xué)報(bào), 2004,31(12):1415-1425
10. 郝崗平,吳忠義,陳茂盛,曹鳴慶,Georges Pelletier, 黃叢林*,楊清。ATHK1基因調(diào)節(jié)擬南芥滲透脅迫信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)過(guò)程。植物生理與分子生物學(xué)報(bào),2004,30(5):553-560
11. 郝崗平,楊清,吳忠義,曹鳴慶,黃叢林*。植物的單核苷酸多態(tài)性及其在作物遺傳育種中的應(yīng)用。植物學(xué)通報(bào),2004,21(5):618-624
12. 劉亞娟,于榮,黃叢林,吳忠義。擬南芥植物中的雙組分信號(hào)系統(tǒng)。生物信息學(xué),2004,(2):21-26
13. 桑新華,吳忠義,曹鳴慶,Georges Pelletier,黃叢林*,張潞生。植物逆境抗性相關(guān)轉(zhuǎn)錄因子的研究進(jìn)展。植物學(xué)通報(bào),2004,21(6):700-708
14. 郝崗平,吳忠義,陳茂盛,曹鳴慶,Dominique Brunel,Georges Pelletier,黃叢林*,楊清。擬南芥CBF4基因位點(diǎn)的單核苷酸多態(tài)性(SNP)變化與抗旱表型的相應(yīng)性。農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報(bào),2004, 12 (2): 122-131.
15. Hao Gang-Ping, Wu Zhong-Yi, Chen Mao-Sheng, Cao Ming-Qing, Dominique Brunel, Georges Pelletier, Huang Cong-Lin*, and Yang Qing. Single nucleotide polymorphisms of CBF4 locus region of Arabidopsis thaliana correspond to drought tolerance. Chinese Journal of Agricultural Biotechnology, 2004, 1(3): 181u2013190
16. 邢宇,王幼群,張蜀秋,黃叢林,吳忠義,賈文鎖。酪氨酸蛋白磷酸酶可能影響ABA的積累和參與植物細(xì)胞水分脅迫信號(hào)傳遞?茖W(xué)通報(bào),2003,48 (4): 369-374.
17. 沈元月,黃叢林*,張秀海,曹鳴慶。植物抗旱的分子機(jī)制。中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2002,10(1):30-34
18.楊洪強(qiáng),賈文鎖,黃叢林,張大鵬。蛋白磷酸化參與湖北海棠根系中水分脅迫誘導(dǎo)的ABA積累。科學(xué)通報(bào),2001,46(1):50-53
19. 張秀海,黃叢林*,沈元月,曹鳴慶。植物抗旱基因工程研究進(jìn)展。生物技術(shù)通報(bào),2001,(4):21-25
20. 黃叢林,張大鵬,賈文鎖。 葡萄果實(shí)發(fā)育后期脫落酸來(lái)源的研究。園藝學(xué)報(bào),2001,28(5):385-391
21. 黃叢林,賈文鎖,張大鵬。葡萄果肉細(xì)胞中脫落酸的區(qū)隔化研究。植物生理學(xué)報(bào),2000,26(4):297-300
22. 黃叢林,吳忠義,賈文鎖,張大鵬。用單克隆抗體對(duì)葡萄果實(shí)脫落酸進(jìn)行放射免疫測(cè)定。園藝學(xué)報(bào),1999,26(3):141-146
23. 黃叢林,張大鵬,賈文鎖。葡萄種子細(xì)胞中脫落酸的膠體金免疫電鏡定位。中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),1999,4(5):111~117
24. Zhang Dapeng,Huang Conglin,Jia Wensuo. Immunogold electron-microscopy localization of abscisic acid in fresh cells of grape berry(Vitis Vinifera L. ×Vitis Labrusca L. cv Kyoho)。Scientia Horticulturae,1999,81: 189-198
25. 賈文鎖,黃叢林,張大鵬。蠶豆葉片細(xì)胞中生長(zhǎng)素(IAA)的膠體金免疫電鏡定位。植物學(xué)報(bào),1997,39(7):596-600
26. 黃叢林,張大鵬。葡萄葉片光合速率日間降低的內(nèi)外因調(diào)控的研究。園藝學(xué)報(bào),1996,23(2):128-132
27. 張大鵬,黃叢林,王學(xué)臣,婁成后。葡萄葉片光合速率與量子效率日變化的研究及利用。植物學(xué)報(bào),1995,37(1):25-33
28. 張大鵬,姜紅英,陳星黎,黃叢林,許雪鋒。葡萄不同栽培方式的葉幕微氣候、光合作用和水分生理效應(yīng)。園藝學(xué)報(bào),1994,21(2):105-110
。ㄗⅲ*為通訊作者)
獲獎(jiǎng)、專利及基因注冊(cè)情況
專利申報(bào)
1、2003年申報(bào)了1項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,專利名稱:“玉米酪氨酸蛋白磷酸酶基因及其編碼蛋白與應(yīng)用”。專利申請(qǐng)受理號(hào):03153941.6。
2、2005年申報(bào)了1項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利,專利名稱:“一種培育耐旱高羊茅的方法”。專利申請(qǐng)受理號(hào):200510053676.8。
GenBank注冊(cè)的基因
1、 激酶類基因4個(gè):AY708048(ZmSTY1)、AY722707(ZmASK1)、AY722708(ZmSPK1)、AY738149(ZmSTY2)。
2、 rbcL基因(AY942199)
3、 accD基因(AY942200)
4、磷酸酶類基因5個(gè):DQ167204、DQ167205、DQ167206、DQ167207、DQ167208。