學(xué)歷
1978.10-1982.07 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系本科生 獲農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位
1982.09-1985.07 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系研究生 獲農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位
1994.09-1998.07 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生科院研究生 獲理學(xué)博士學(xué)位
出國經(jīng)歷
1995.11-1998.03 菲律賓國際水稻研究所育種系 訪問學(xué)者
1998.11-2001.07 菲律賓國際水稻研究所育種系 項(xiàng)目科學(xué)家
2001.07-2004.01 香港中文大學(xué)生物系 高級(jí)研究科學(xué)家
工作經(jīng)歷
1985.07-1987.09 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系 助教
1987.09-1996.10 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系 講師
1996.10-2003.10 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系 副教授
2003.10-2004.01 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植科院 教授
2004.01-現(xiàn)在 浙江大學(xué)農(nóng)學(xué)院 教授
主要講授課程
現(xiàn)代分子育種導(dǎo)論 專業(yè)英語 現(xiàn)代分子生物技術(shù)與人類的生存與發(fā)展討論課
科研涉及的主要領(lǐng)域:
植物分子生物學(xué) 植物分子生物技術(shù) 植物體細(xì)胞根芽發(fā)生分子生物學(xué) 植物遺傳育種學(xué)
當(dāng)前主要研究方向
1. 水稻P450基因家族功能基因組研究
細(xì)胞色素P450酶是一類利用NADPH所傳遞的電子去催化分子氧活化的血紅素蛋白,在植物體內(nèi)介導(dǎo)一序列的氧化反應(yīng),其功能涉及木質(zhì)素、甾醇、類萜、生物堿、脂肪酸和許多起植保素功效的次生物質(zhì)的合成代謝,以及天然和人工合成的許多外源抗生素如除草劑等成分的降解和脫毒代謝。研究表明,細(xì)胞色素P450酶是一個(gè)超級(jí)基因家族,植物中已命名的P450基因已超過1000個(gè),水稻中可能的P450基因有528個(gè)。應(yīng)用傳統(tǒng)的反向遺傳學(xué)手段包括EMS誘變、T-DNA和轉(zhuǎn)座子插入等和基因過量表達(dá)技術(shù)、基因芯片技術(shù)及反義RNA或RNAi抑制技術(shù)來研究這類基因的生物學(xué)功能,往往因不同基因間大量錯(cuò)綜復(fù)雜的同源序列的存在、單個(gè)基因表達(dá)豐度的偏低和基因表達(dá)產(chǎn)物在抽提液中的不穩(wěn)定性而受阻。以至到目前為止,被確切驗(yàn)證其生物學(xué)功能的植物P450基因總共不到40個(gè),其中,屬于水稻的僅有6個(gè),包括控制矮桿的d2基因CYP90D2,控制最上部節(jié)間申長的eui基因CYP714D1,調(diào)控子葉鞘生長的和受植物生長素誘導(dǎo)的基因CYP87A3,調(diào)控葉發(fā)育的PLA1基因CYP78A11,丙二烯氧化物合成酶OsAOS基因CYP74A和抗苯達(dá)松和磺酰脲類除草劑的bel基因CYP81A6。
為此,在本申請(qǐng)項(xiàng)目中,我們提出利用RNA·DNA嵌合寡聚核苷酸分子(RNA·DNA Chimeric Oligonucleotides-RCOs,下同)在生物活細(xì)胞內(nèi)所具有的高度同源配對(duì)活性和定向修飾功能,以及我們?cè)谌斯ぽ椛湔T變的秈稻8077S和粳稻農(nóng)林8m品系上業(yè)已克隆和測序驗(yàn)證的苯達(dá)松-磺酰脲敏感致死單堿基缺失突變體(Pan et al,2006)的修復(fù)后可篩選特性,來發(fā)展和建立一種全新的由雙RCOs分子介導(dǎo)的針對(duì)水稻P450家族基因定向打靶的共修飾技術(shù)體系,獲得待研究P450基因的定向打靶突變體,然后,在此基礎(chǔ)上通過比較突變體與野生型的表型或生化差異和基因離體表達(dá)分析與驗(yàn)證,揭示他們的復(fù)雜生物學(xué)功能
2. 水稻受高低溫調(diào)節(jié)的低結(jié)實(shí)率相關(guān)基因(tlss)的克隆及生物學(xué)研究
水稻受高低溫調(diào)節(jié)的低結(jié)實(shí)率相關(guān)基因tlss是在對(duì)一個(gè)水稻轉(zhuǎn)基因插入突變體(原親本受體為MH63恢復(fù)系)的側(cè)翼序列進(jìn)行仔細(xì)分析時(shí)發(fā)現(xiàn)的;蚓幋a序列的全長為2.7kb,進(jìn)一步的分析發(fā)現(xiàn)外源基因的插入位點(diǎn)在tlss基因的啟動(dòng)子上,而完整的tlss基因啟動(dòng)子包含8個(gè)高溫脅迫順式反應(yīng)元件(HSE Box)和兩個(gè)低溫、干旱和鹽份脅迫順式反應(yīng)元件(DRE Box)。外源基因插入后,其中的3個(gè)HSE和一個(gè)DRE被分割開來,以致tlss基因?qū)Ω叩蜏氐姆磻?yīng)能力下降。在表型上,突變體的結(jié)實(shí)率比正常品種(結(jié)實(shí)率370%)平均偏低15-20%左右,并且隨溫度變化而改變,溫度過高過低(23°C<日均溫度>38°C),都會(huì)引起結(jié)實(shí)率的進(jìn)一步降低,最低只有40%左右。用攜帶該基因的突變體與不育系雜交,其F1雜種的結(jié)實(shí)率恢復(fù)正常,表明突變位點(diǎn)呈隱性遺傳。但其基因表達(dá)產(chǎn)物的具體生物學(xué)功能、參與的生化過程以及它是如何影響水稻的結(jié)實(shí)率性狀尚不清楚。有關(guān)的探索工作正在進(jìn)行,并期望通過對(duì)上述問題的研究進(jìn)一步弄清其分子調(diào)控機(jī)理。
3. 水稻體細(xì)胞根芽發(fā)生關(guān)鍵基因的克隆及其分子生物學(xué)研究
在長期從事水稻轉(zhuǎn)基因研究過程中發(fā)現(xiàn),通過培養(yǎng)基成分和激素比例的調(diào)節(jié),往往造成由愈傷再生植株時(shí)出現(xiàn)不同的發(fā)育狀態(tài),如愈傷維持狀態(tài)、缺根再生狀態(tài)、缺芽再生狀態(tài)和整株再生狀態(tài)。由于不同的再生發(fā)育狀態(tài)可以在同一個(gè)遺傳背景條件下獲得,且無法由自然突變和人工誘變?nèi)ギa(chǎn)生和維持,因而為研究和克隆這些與植株體細(xì)胞根芽發(fā)生和建成有關(guān)的基因及其生物學(xué)功能提供了有用的遺傳材料。
目前,可穩(wěn)定產(chǎn)生水稻愈傷各種不同再生發(fā)育狀態(tài)的培養(yǎng)基已經(jīng)優(yōu)化,與該研究有關(guān)的前期工作已經(jīng)取得重要進(jìn)展。技術(shù)上我們將針對(duì)不同發(fā)育狀態(tài)的培養(yǎng)材料,主要運(yùn)用蛋白質(zhì)雙向電泳技術(shù)檢測與水稻體細(xì)胞根芽發(fā)育有關(guān)的關(guān)鍵基因的表達(dá)譜,對(duì)差異蛋白點(diǎn)進(jìn)行測序,并利用生物信息學(xué)數(shù)據(jù)庫找出關(guān)鍵基因進(jìn)行功能敲除,以驗(yàn)證和確定他們的生物學(xué)功能,闡明水稻體細(xì)胞根芽發(fā)生的遺傳規(guī)律及分子調(diào)控機(jī)理。