2015年作物逆境生物学及其遗传改良创新团队研究生招生简介

信息员:发布时间:2015-03-23浏览次数:391

 

一、    团队基本情况

本团队有研究生导师3人,其中博士生导师1人。首席导师是何水林教授,成员包括黄荣华研究员、牟少亮副教授,此外,参与指导研究生的老师还有官德义老师、邱爱连博士、赖燕博士(目前在加州大学河滨分校植物与植物科学系从事博士后研究)、刘志钦博士等。本实验室目前有博、硕士研究生近20多人,是一个充满活力、积极向上的科研集体。

本团队主要开展辣椒和水稻等作物的逆境生物学及抗逆遗传改良研究。近十年来,先后承担国家自然科学基金、国家转基因专项、福建省自然基金重大项目、重点项目以及福建省蔬菜重大专项、种业工程重大专项等国家和省部级研究课题近20项。团队瞄准辣椒等茄科作物在高温高湿下发病严重这一突出生产问题,在国际上率先提出在高温高湿条件发病严重这一选择压力下,辣椒资源存在协同应答高温高湿和病原菌侵染的分子机制,强化这种机制是培育高温高湿下抗病作物品种的有效途径。基于此,团队综合应用植物功能基因组学手段,对辣椒应答高温高湿和病原菌侵染的信号传递网络中交互作用的重要节点开展了功能鉴定和作用机制剖析,形成了一系列原创性成果,包括协同应答高温高湿和病原菌侵染的CaWRKY40介导的信号网络及其作用机制剖析、由系列elicitin介导的辣椒疫霉致病和SRC2-1SGT1等介导的辣椒防御反应协同进化机制,部分成果最近在Journal of Experimental Botany, Plant Cell & Environment, Molecular Plant Pathology, Physiol PlantPlos one等国家权威刊物上发表,此外,还有一批高水平的论文正在整理之中,部分已经投The Plant Cell等刊物正在审稿之中,获得国家授权发明专利7项。此外,团队还及时将基础研究的成果应用到辣椒高温高湿下抗病遗传改良的应用研究上,建立了高效的育种技术体系和技术路线,选育出高温高湿下抗病的辣椒新品种闽椒1号和闽椒2号以及金玉3号等一系列优良蔬菜新品种,已经在福建、江西等地进行大面积推广应用,形成了基础研究与应用研究密切结合特色和优势,是国内蔬菜领域十分活跃的研究团队,在国际上的影响也在日益提升。

二、主要研究方向

1、   蔬菜及水稻抗逆功能基因组学研究

1)应答逆境逆境信号通路的分子剖析

  植物抗病及抗逆是通过对病原菌侵染及逆境胁迫信号的感知、信号传导及相关基因表达的改变来实现的,受到复杂的信号传递网络的调控。本实验室长期以来围绕着植物应答逆境胁迫的信号传导网络的分子剖析,以茄科蔬菜辣椒为主要材料,瞄准辣椒在高温高湿下病害发生严重这一重要生产问题,着重研究辣椒应答疫霉及青枯菌等主要病原菌及高温高湿逆境的信号通路交互作用(crosstalk)中小G蛋白、激酶、转录因子(WRKYNACERF等)等重要节点的结构和功能,提出茄科植物应答高温高湿和抗病偶联的假说,发现了CaROP1CaWRKY6CaWRKY6等在辣椒协调应答病原菌侵染及高温高湿逆境过程中起重要的调节作用。

2)辣椒与疫霉协同进化的分子机制研究

大量的研究发现植物在与病原菌协同进化过程中形成了PTIETI彼此交互作用的两个层次抗病机制,但这两个层次的抗病反应之间存在着信号通路和防御反应的重叠,暗示PTIETI之间存在着连续分布的中间态。我们以辣椒疫霉的系列非典型分子模式(PAMP)或非典型效应子(effector)为研究对象,发现由SRC2-1SGT1等参与的辣椒应对elicitin的之字型协同进化关系。

2、   辣椒、白萝卜遗传改良

以高温高湿下辣椒等作物抗病分子机制及相关分子标记开发研究为基础,开展分子标记、杂交育种、生态压力选择等相结合的辣椒等蔬菜高温高湿下抗病种质资源创新和新品种选育,已经选育出闽椒1号、闽椒2号以及金玉3号等蔬菜新品种经过省级认定,开展了其高产高效配套栽培技术研究,并在福建及江西等地示范推广应用。

3、蔬菜无公害生产关键技术研究和推广

    本方向包括:

1)诱导抗病小分子化合物筛选与在作物上应用,与美国加州大学河滨分校Thomas Eulgem教授实验室合作,利用对病原菌高效持续高效应答基因启动子与GUS报告基因的转基因植株,建立诱导抗病小分子化合物高通量筛选体系,目前已经筛选获得10种以上小分子化合物,其中DCA在茄科蔬菜和水果荔枝保鲜中表现出较大的应用潜力;

2)蔬菜育苗基质研发,已经利用木屑等原料,研发出一种高效、廉价的蔬菜育苗基质;

3)茄科蔬菜涝害恢复技术,通过应用抗病小分子化合物和生长调节剂,通过优化配方,研发出辣椒等茄科植物涝害淹水后的抗病恢复技术;

4)研究了在闽东南沿海地区青花菜菜田的主要害虫发生规律,并建立了其可持续防治的技术体系。

三、近期主持的主要课题

1.    CaWRKY40介导辣椒耐高温高湿及抗青枯病分子机制解析, 国家自然科学基金,313720612014-201780万元。

2.    OsCBSX3在水稻应答病虫害中的功能及分子机制研究,国家自然基金,313012542014-201620万元。

3.    CaROP1HPR互作在辣椒高温高湿下抗青枯病中作用及其机制分析,国家自然基金,31401890 2015-201724万元。

4.    CaWRKY58介导辣椒免疫调节及低磷胁迫过程的分子机制解析,国家自然基金,31401312 2015-201724万元。

5.    辣椒高温高湿下抗病功能基因组学研究及高产优质高抗辣椒设施型新品种选育与应用,福建省重大科技专项, 2013.10-2016.12130万元。

6.    抗病转基因水稻新品种培育,国家转基因生物新品种培育重大专项,2009ZX08001-015B, 2009-201265万元。

7.    激活水稻LURM基因表达化合物筛选及其诱导抗病活性分析,国家自然科学基金,309717182010-201230万元。

8.    设施型专用辣椒良种繁育基地建设与产业化,福建省种业工程项目,2014-201650万元。

四、近五年发表的主要论文

1.    Competitive Binding of WRKY Proteins to a Conserved Double W-box in the CaWRKY40 Promoter Regulates Its Synergistic Response to Pathogen and Heat. submitted to The Plant Cell, under review

2.    CaRop1 Play a Crucial Role in the Regulation of Pepper Response to Bacterial and Aphid Attacksubmitted to Plant Cell Reporterunder review

3.    CaWRKY6 Functions as Transcriptional Activator of CaWRKY40, Synergistically Regulating Pepper Resistance to Ralstonia solanacearum and Thermotolerance. Journal of Experimental Botany2015(Accepted, IF= 5.794)

4.    SRC2-1 is required in PcINF1-induced pepper immunity by acting as an interacting partner of PcINF1. Journal of Experimental Botany2015 (Accepted,IF= 5.794)

5.    Overexpression of CaWRKY27, a subgroup IIe WRKY transcription factor of Capsicum annuum, positively regulates tobacco resistance to Ralstonia solanacearum infection. Physiol Plant,2014,15(3): 397-411 (IF= 3.262)

6.    Overexpression of a pepper CaERF5 gene in tobacco plants enhances resistance to Ralstonia solanacearum infection. Functional Plant Biology,2014, 41 (7):758-767, (IF= 2.569)

7.    CaWRKY58, encoding a group I WRKY transcription factor of Capsicum annuum, negatively regulates resistance to Ralstonia solanacearum infectionMol Plant Pathol2013,14(2):131-144,(IF= 4.485)

8.    CaWRKY40, a WRKY protein of pepper, plays an important role in the regulation of tolerance to heat stress and resistance to Ralstonia solanacearum infection, Plant Cell Environ, 2013,36(4):757-774.  IF=5.906

9.    Overexpression of a Chinese cabbage BrERF11 transcription factor enhances disease resistance to Ralstonia solanacearum in tobaccoPlant Physiology and Biochemistry20136270-78(IF =2.83

10.            Functional Analysis and Expressional Characterization of Rice Ankyrin Repeat-Containing Protein, OsPIANK1, in Basal Defense against Magnaporthe oryzae Attack. Plos one2013,8(3) e59699IF=3.77)

 

11.            Differential gene expression in pepper (Capsicum annuum) exposed to UV-BIndian J Exp Biol2011,496):429-437  IF 1.295

五、团队指导教师简介

首席导师:何水林,1965年生,教授,博士生导师,1998年获得农学博士学位,公司作物科学学院副经理。福建省“百千万人才工程”培养对象,公司“金山学者”创新人才,曾先后于1996-1997年和2008年赴韩国和美国开展合作研究,是《Plant Cell & Environment》、《Journal of Experiment Botany》、《Phytopathology》、《园艺学报》、《基因组学与应用生物学》等国内外刊物审稿专家,国家自然基金通讯评审专家。

联系方式:

Tel 0591-8379315918606998458E-mail: shlhe201304@aliyun.com
   

指导教师:黄荣华,男,196910月生,福建上杭人,研究员、硕导,农学博士,植物病理学科博士后,九三社员。主持或参加20多项科研项目的研究,20多个成果通过鉴定或审定。申请发明专利2项,申请国家植物新品种权保护7项。在核心刊物发表研究论文40多篇,其中第一作者23篇。

联系方式:

Tel0591-83842535, 18960923449

E-mail2263394296@ qq.com

 

指导教师:牟少亮,男,博士,副教授,2001年本科毕业于曲阜师范大员工物教育专业,2004获得湖北大学遗传学硕士学位,2012年获得福建农林大员工化与分子生物学博士学位。2004年福建农林大员工命科学学院任教至今,承担了生物化学,遗传学,生化与分子生物学实验等课程的教学工作。主要从事水稻和辣椒的抗病信号传导机制研究,主持国家自然基金项目1项,省自然科学基金项目2项,省教育厅科技项目1项,在PLOS ONE 等国内外核心刊物发表第一作者论文8篇。

联系方式:

Tel::13225997025

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