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  • 彭良才

    彭良才

    彭良才,男,1963年出生,博士,博士生導(dǎo)師;國(guó)家“111計(jì)劃”項(xiàng)目主持者、華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)與生物能源實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)立者。


    個(gè)人簡(jiǎn)介

    1979-1983年華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系學(xué)習(xí)獲農(nóng)學(xué)學(xué)士學(xué)位;

    1983-1984年中南民族大學(xué)任教;

    1984-1987年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院學(xué)習(xí)獲碩士學(xué)位和優(yōu)秀碩土論文獎(jiǎng);

    1987-1992年中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所助理研究員,主持國(guó)際科學(xué)基金和國(guó)家自然

    科學(xué)基金兩項(xiàng)研究課題;

    1992-1993年澳大利亞國(guó)立大學(xué)醫(yī)學(xué)科學(xué)研究院國(guó)際科學(xué)基金支助訪問(wèn)學(xué)者;

    1993-1994年澳大利亞國(guó)立大學(xué)生物科學(xué)研究院特邀訪問(wèn)學(xué)者;

    1994年同期獲澳大利亞國(guó)立大學(xué),墨爾本Monash大學(xué)和悉尼Macquarie大學(xué)博士生獎(jiǎng)學(xué)金;

    1994-1997年澳大利亞國(guó)立大學(xué)生物科學(xué)研究院學(xué)習(xí)獲生物化學(xué)與分子生物學(xué)博士;

    1997-2000年美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校植物生物系博士后研究員;

    2000-2004年美國(guó)農(nóng)業(yè)部植物基因表達(dá)中心/加州大學(xué)柏克萊分校遺傳學(xué)研究員;

    2004-2006年美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校微生物系博士后研究員/助理研究員。

    2006年起任華中農(nóng)業(yè)大學(xué)植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院教授,作物遺傳改良國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室固定研

    究員,華中農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)與生物能源研究中心主任。2008年3月,第一屆生物質(zhì)

    與生物能源國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議主席;

    2008年6月,美國(guó)加州第三屆國(guó)際細(xì)胞壁生物合成會(huì)議大會(huì)執(zhí)行主席;

    2010年10月,第二屆國(guó)際生物能源與生物技術(shù)學(xué)術(shù)暨芒草專題研討會(huì)會(huì)議主席。

    2008年至今主持由教育部、國(guó)家外國(guó)專家局資助的高等學(xué)校學(xué)科創(chuàng)新引智計(jì)劃(111計(jì)劃)

    項(xiàng) 目:“作物生物能源物質(zhì)高效合成和轉(zhuǎn)化分子機(jī)理創(chuàng)新引智基地”。

    社會(huì)兼職

    現(xiàn)為美國(guó)植物生物學(xué)家會(huì)員;

    澳大利亞生物化學(xué)與分子生物學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)員;

    澳大利亞/新西蘭細(xì)胞生物學(xué)家會(huì)員;

    中國(guó)作物學(xué)會(huì)會(huì)員;

    中國(guó)植物生理學(xué)會(huì)會(huì)員;

    中國(guó)遺傳學(xué)會(huì)會(huì)員等;

    美國(guó)《植物細(xì)胞》Plant Cell雜志審稿人;

    湖北省生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會(huì)委員。

    主要學(xué)術(shù)成就

    作為最主要兩名研究人員之一,彭良才博士在澳大利亞國(guó)立大學(xué)生物學(xué)院攻讀博士期間,通過(guò)篩選和鑒定四個(gè)擬南芥(Arabidopsis)的突變體(rsw1, 2, 3, 5)首次發(fā)現(xiàn)和鑒定了植物纖維素合成酶基因,并提供了充足的生化和遺傳證據(jù)。彭博士首先通過(guò)改進(jìn)一個(gè)便于簡(jiǎn)易提取和測(cè)定微小擬南芥植物細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)和成份的化學(xué)方法,測(cè)定了這些擬南芥突變體的纖維素合成嚴(yán)重受阻并同時(shí)生產(chǎn)大量的非晶體狀纖維素(non-crystalline cellulose)和淀粉(starch)。由于此非晶體狀纖維素具有能夠有效被纖維素酶(endo-cellulase)分解或被弱酸全部降解成單糖(glucose)的特性,為利用現(xiàn)代生物技術(shù)去提高植物纖維素降解并高效轉(zhuǎn)化成生物能源提供了可行性的理論依據(jù)。此外,從突變體積累了大量的淀粉現(xiàn)象中,彭博士同時(shí)提出了一個(gè)全新的關(guān)于植物碳源分配(carbon partitioning)通道的理論,即光合作用產(chǎn)生的碳水化合物可以從纖維素中轉(zhuǎn)存于淀粉里,從而可提高淀粉植物(如小麥,玉米,水稻)的淀粉產(chǎn)量。《科學(xué)》雜志刊登其論文,并發(fā)表了特別社論,世界最大電視有限通訊網(wǎng)(CNN)和“澳大利亞人”(Australian)報(bào)等稱此項(xiàng)發(fā)現(xiàn)終于圓了全球科學(xué)家?guī)资甑膲?mèng)想,隨后其它有關(guān)具體研究結(jié)果發(fā)表于德國(guó)的“植物”(Planta)雜志,并申請(qǐng)了國(guó)際專利,所發(fā)表的兩篇論文至今已被其它科學(xué)論文引用超過(guò)250次,其中絕大多數(shù)科學(xué)論文發(fā)表于國(guó)際一流雜志。

    隨后在美國(guó)加州大學(xué)戴維斯分校,彭博士通過(guò)利用兩種獨(dú)特纖維素抑制劑(2,6-dichlorobenzonitrile, DCB; CGA 325u2019615, CGA),進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)了固醇糖甙(steryl-glucoside, SG)分子是棉花纖維素合成的必需前驅(qū)物(primer),并通過(guò)改進(jìn)酵母(Saccharomyces cerevisiae)基因表達(dá)系統(tǒng)和建立一個(gè)特殊酶反應(yīng)基質(zhì)在植物體外(in vitro)的試管中合成了限量植物纖維素物質(zhì),還初步探明了兩種抑制劑抑制纖維素合成的獨(dú)特作用:即CGA主要阻抑纖維素合成酶形成玫瑰狀復(fù)合體(rosette),導(dǎo)致非晶體狀態(tài)纖維素的大量積累;而DCB則抑制前驅(qū)物(SG) 的合成,致使纖維素合成量的直接減少。此外還發(fā)現(xiàn)纖維素降解酶(CelA)作用于SG的解離,并使纖維素鏈能夠不斷延長(zhǎng);谝陨涎芯拷Y(jié)果,一個(gè)可鑒定植物纖維素生物合成酶和植物細(xì)胞壁合成酶超大基因群(大約50基因)功能的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)由此建立起來(lái),從而可深入研究纖維素生物合成的分子機(jī)理和全部通道(見(jiàn)附圖),并用現(xiàn)代分子遺傳操作技術(shù)去改良植物纖維素品質(zhì),增加纖維素的數(shù)量,調(diào)控碳水化合物從纖維素轉(zhuǎn)化到淀粉或其它聚合體(如半纖維素,脂肪)的效率。相關(guān)三篇論文先后發(fā)表于《科學(xué)》(Science)和美國(guó)《植物生理學(xué)》(Plant Physiology)”雜志(5-7),《科學(xué)》(Science)雜志同期發(fā)表了專家的評(píng)論,稱纖維素生物合成機(jī)理的研究邁出了關(guān)鍵的第一步(8),國(guó)際相關(guān)科技互聯(lián)網(wǎng)作了相應(yīng)的新聞報(bào)導(dǎo),多家國(guó)際生物技術(shù)公司進(jìn)行了多次電話技術(shù)咨詢,所發(fā)表三篇論文至今已被國(guó)際一流雜志引用多達(dá)150余次。

    研究領(lǐng)域與方向

    植物纖維素生物合成,植物細(xì)胞壁合成代謝,生物質(zhì)產(chǎn)量與碳源分配,生物質(zhì)降解與生物能源轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)基因技術(shù)與作物遺傳育種等。此外,利用現(xiàn)代生物技術(shù)和分子育種途徑,選育抗逆性強(qiáng)、生物產(chǎn)量高和品質(zhì)優(yōu)良的高效生物能源作物和能源植物,以及設(shè)計(jì)優(yōu)質(zhì)能源作物生物質(zhì)乙醇和副產(chǎn)品(飼料、造紙、化工產(chǎn)品)加工工藝與大規(guī)模生產(chǎn)工藝流程。

    學(xué)術(shù)論文

    1. Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P., and Delmer, D. (2002). Sitosterol--1,4-glucoside as primer for cellulose synthesis in plants. Science, 295: 147-150. 發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》雜志。

    2. Arioli, T., Peng, L., Betzner, A. S., Burn, J., Wittke, W., Herth, W., Camilleri, C., Hofte, H., Plazinski, J., Birch, R., Cork, A., Glover, J., Redmond, J., and Williamson, R. E. (1998). Molecular analysis of cellulose biosynthesis in Arabidopsis. Science, 279: 717-720. 發(fā)表于美國(guó)《科學(xué)》 雜志。

    3. Peng, L., Xiang, F., Roberts, E., Kawagoe, Y., Greve, C., Stoller, A., Kreuz, K., and Delmer, D. (2001). The experimental herbicide CGA 325u2019615 inhibits synthesis of crystalline cellulose and causes accumulation of non-crystalline -1,4-glucan associated with CesA protein. Plant Physiol, 126: 981-992. 發(fā)表于美國(guó)《植物生理學(xué)》雜志。

    4. Peng, L., Hocart, C. H., Redmond, J.W., and Williamson, R. E. (2000). Fractionation of carbohydrates in Arabidopsis seedling cell walls shows that three radial swelling loci are specifically involved in cellulose production. Planta, 211: 406-414. 發(fā)表于德國(guó)《植物》雜志。

    5. Lane, D., Wiedemeier, A., Peng, L., Hofte, H., Hocart, H., Birch, R., Baskin, T., Arioli, T., Burn, J., Betzner, A., and Williamson R. E. (2001). Temperature-sensitive alleles of rsw2 link the KORRIGAN endo--1,4-glucanase to cellulose synthesis and cytokinesis in Arabidopsis. Plant Physiol, 126: 278-288. 發(fā)表于美國(guó)《植物生理學(xué)》雜志。

    6. Lingqiang Wang, Kai Guo, Yu Li, Yuanyuan Tu, Huizhen Hu,Bingrui Wang,Xiaocan Cui and Liangcai Peng. (2010). Expression profiling and integrative analysis of the CESA/CSL superfamily in rice. BMC Plant Biology,10: 282-298.

    7. Guosheng Xie, Liangcai Peng . (2011). Genetic engineering of energy crops: a strategy for biofuel production in China. Journal of Integrative Plant biology, 53: 143-150.

    8. Liangcai Peng, Neal Gutterson. (2011). Energy Crop and Biotechnology for Biofuel Production-Meeting Report. Journal of Integrative Plant biology 53: 89-92.

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