学科建设

一、基本情况

本团队隶属于亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室。植物功能基因组研究是生命科学的前沿领域,其目标是解析所有基因的功能和相互作用,从而在分子水平解释各种生命现象。水稻全基因组测序已经完成,是研究作物优质高产和抗病抗逆的最佳模式植物。由长江学者刘耀光研究员带领的科研团队多年来一直主要从事水稻育性发育分子机理以及水稻基因工程研究,致力于功能基因组研究技术平台的建立和水稻重要基因特别是育性相关基因的分离、功能鉴定和应用研究,取得了多项具有国际水平的成就。团队以刘耀光研究员为带头人,另有专兼职教师4人(其中副研究员3人,高级实验师1人),博士后、博士研究生、硕士研究生等约30人,是一支结构合理、学术氛围浓厚、团结和谐、积极进取、研究特色鲜明的优秀研究队伍。

二、科研力量

1、学科带头人简介

  刘耀光,博士,研究员,博士生导师。

男,1954年生。亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任,广东省高等学校植物分子生物学与生物技术重点实验室主任。19821月毕业于华南农业大学,19883月获日本香川大学硕士学位,19913月获日本京都大学植物遗传专业博士学位。19914月-19966月于日本三井植物生物技术研究所从事博士后研究。199612月任华南农业大学生命科学学院研究员。1997年获国家杰出青年基金资助, 2003年受聘教育部长江学者奖励计划特聘教授。2003年获全国留学回国人员成就奖,2004年获全国五一劳动奖章。担任《J Integrative Plant Biology》、《中国科学-生命科学》、《J Genetics and Genomics》、Frontier of Genetics and Genomics杂志的编委。从事植物基因工程、分子遗传与分子生物学研究。在PCR新技术、大片段和多基因转化技术的开发,水稻育性发育分子生物学取得较好成绩。在《PNAS》、《Plant Cell》、《Plant J》等刊物发表论文80多篇,获发明专利6,获广东省科学技术奖一等奖1项。发表的论文被SCI引用2200余次。

2、团队成员简介

  郭晶心,博士,副研究员,硕士生导师。

女,1972年生。19956月毕业于华南农业大学,19986月获中国农业科学院研究生院硕士学位,20016月获中国农业科学院研究生院蔬菜学专业博士学位。20018月-20036月于华南农业大学从事博士后研究。2003年至今在华南农业大学生命科学学院遗传工程研究室担任科研和教学工作,副研究员。主要从事水稻抽穗和耐热分子机理的研究。在《科学通报》等刊物发表论文10多篇,其中SCI论文4.主持国家自然科学基金、973专项子课题等3项,主要参加多项重大科研课题。

  张群宇,博士,副研究员,硕士生导师。

男,1973年生。2005年获得华南农业大学博士学位。主要从事水稻育性遗传控制的分子机理和水稻SWI2/SNF2基因家族功能研究。在《Biologia》等刊物共发表论文15篇,其中SCI论文7篇。主持科研课题3项。

  祝钦泷,博士,助理研究员,硕士生导师。

男,19793月出生。20076月毕业于西南大学园艺学(花卉生物技术与遗传育种)专业,获农学博士学位。20078月至20116月,于华南农业大学生命科学学院进行博士后研究。20117月开始在华南农业大学生命科学学院工作。研究生期间主要从事观赏植物和药用植物类黄酮生物合成途径的分子调控和基因工程研究;博士后和目前主要从事植物基因工程载体系统(多基因载体系统)的开发与应用,以及类黄酮(花色素苷)生物合成的分子调控与基因工程研究。主持国家自然科学基金、863项目子课题等4项,

  赵秀彩,硕士,实验师。

女,198211月出生。20056月获得华南农业大学理学学士学位。20086月获得华南农业大学理学硕士学位。同年7月留校工作。硕士期间主要从事水稻雌性异常突变体的相关基因功能分析研究。现主要负责重点实验室和研究团队的管理工作

三、科研平台

    本科研团队隶属的亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室和广东省高等学校植物分子生物学与生物技术重点实验室,具备了大型仪器设备如透射电子显微镜、扫描电子显微镜、激光共聚焦显微镜、大型高速冷冻离心机、高效液相色谱仪、超薄切片机、多功能扫描成像系统、基因枪、蛋白质分离系统等。本研究团队具备有常规实验条件,拥有各类离心机、电击转化仪、PCR仪、荧光倒置显微镜、普通显微镜、体视显微镜、摇床、人工气候箱、各类培养箱、植物组织培养室、温室、网室等仪器和设施。

四、科研成果

1)、科技奖励

1. 杂交稻育性遗传控制的分子机理研究,广东省科学技术奖一等奖(2011年)

(刘耀光,王中华,龙云铭,邹艳姣, 张群宇,赵利锋,李晓瑜,郭晶心,陈远玲,陈乐天, 杨存义,刘振兰, 庄楚雄张桂权,梅曼彤)

2)、发明专利

1.   日本发明专利:PCR扩增方法 (TAIL-PCR) 刘耀光)日本专利厅专利号:特开平6-253843

2.   中国发明专利:多基因载体的构建方法与应用 刘耀光),专利号: ZL02134869.3

3.   中国发明专利:植物细胞质雄性不育恢复基因及其应用 刘耀光、王中华、吴豪、张群宇、苏弟华、陈乐天),专利号: ZL02152010.0

4.   中国发明专利:一种水稻杂种育性基因及其应用 刘耀光、杨绍华、陈竹锋、庄楚雄、梅曼彤),专利号: ZL200610011976.4

5.   中国发明专利:水稻杂种花粉育性基因及其应用 刘耀光、龙云铭、赵利锋、牛百晓、庄楚雄),专利号ZL200810132341.9

6.   中国发明专利:一种水稻细胞质雄性不育基因及其应用(刘耀光、刘振兰、徐虹、吴豪、郭晶心、张群宇、叶珊、陈远玲),专利号:ZL 200810167024.0

3)、部分科研论文

1.         Zhou H, Liu, Q Li J, Jiang D, Zhou L, Wu P, Lu S, Li F, Zhu L, Liu Z, Chen L, Liu YG*, Zhuang C*. 2012. Photoperiod- and thermo-sensitive genic male sterility in rice are caused by a point mutation in a novel non-coding RNA that produces a small RNA. Cell Res doi: 10.1038/cr.2012.28.

2.         Nie P, Li X, Liu YG, Zhang Q*. Expression analysis of nuclear W2-containing homologs of eukaryotic initiation factors in rice. Biologia 66(5): 1—5 (2011). DOI: 10.2478/s11756-011-0101-7.

3.         Li X, WANG C, Nie P, Lu X, WANG M., Liu W, Yao J, Liu YG, Zhang Q*. Characterization and expression analysis of the SNF2 family genes in response to phytohormones and abiotic stresses in rice. Biologia Plantarum 55 (4) (2011),625-633.

4.         聂培培,李晓瑜,刘耀光,张群宇*. 水稻组蛋白H2B.7基因的分离和表达模式研究.华南农业大学学报. 32 (2011),119-120

5.         Li YD, Chu ZZ, Liu XG, Jing HC, Liu YG*, and Hao DY*. A Cost-effective High-resolution Melting Approach using the EvaGreen Dye for DNA Polymorphism Detection and Genotyping in Plants. Journal of Integrative Plant Biology52 (12) (2010), 1036-1042.

6.         Ouyang Y, Liu YG, and Zhang QF. Hybrid sterility in plant: stories from rice. Current Opinion in Plant Biology13 (2010), 186-192.

7.         郭晶心曾文智周宝津卢浩荣陈庚平唐辉武周少川, 刘耀光*开花期高温胁迫对不同水稻品种花粉萌发和结实的影响华南农业大学学报, 31 (2) (2010), 50-53.

8.         张群宇, 刘耀光*. 一种全长cDNA抑制缩减杂交方法及其水稻诱导表达基因分离的应用华南农业大学学报, 31(1) (2010)34-37.

9.         Guo J, and Liu YG*. The genetic and molecular basis of cytoplasmic male sterility and fertility restoration in rice. Chinese Science Bulletin54(14) (2009)2404-2409. SCI

10.     王军卫王小利张改生唐辉武刘耀光*.  粘类小麦细胞质雄性不育基因的初步研究西北植物学报, 29 (5) (2009)900-904.

11.     王兰龙云铭刘耀光*. 一种用于PCR的植物基因组DNA快速制备方法分子植物育种, 7(2) (2009)425-428.

12.     Long Y, Zhao L, Niu B, Su J, Wu H, Chen Y, Zhang Q, Guo J, Zhuang C, Mei M, Xia J, Wang L, Wu H, and Liu YG*. Hybrid male sterility in rice controlled by interaction between divergent alleles of two adjacent genes. PNAS105 (2008)18871-18876.

13.     Liu YG*and Chen Y. High-efficiency thermal asymmetric interlaced PCR for amplification of unknown flanking sequences. Biotechniques43 (2007)649-656.

14.     刘红美李晓瑜刘耀光*RNA干涉对几个水稻WD结构域基因的功能研究华南农业大学学报, 28 (3) (2007), 47-51.

15.     吴豪徐虹刘振兰刘耀光*. 植物细胞质雄性不育及其育性恢复的分子基础植物学通报, 24 (3) (2007)399-413.

16.     Liu Z, Xu H, Guo J, and Liu YG*. Structural and Expressional Variations of the Mitochondrial Genome Conferring the Wild Abortive Type of Cytoplasmic Male Sterility in Rice. J Integrative Plant Biology49 (6) (2007)908-914.

17.     Wang Z, Zou Y, Li X, Zhang Q, Chen L, Wu H, Su D, Chen Y, Guo J, Luo D, Long Y, Zhong Y, and Liu YG*. Cytoplasmic male sterility of rice with boro II cytoplasm is caused by a cytotoxic peptide and is restored by two related PPR motif genes via distinct modes of mRNA silencing. Plant Cell, 18 (2006), 676-687.

18.     Chen Y, Zhang Q, Jian Y, Yang Y, Liu K, and Liu YG*. A Rice Panicle Mutant Created by Transformation with an Antisense cDNA Library. J Integrative Plant Biology48 (11) (2006)1300-1305.

19.     Zhang Q, and Liu YG*. Rice Mitochondrial Genes Are Transcribed by Multiple Promoters That Are Highly Diverged. J Integrative Plant Biology48 (12) (2006), 1473-1477.

20.     胡旭霞刘耀光*. 植物RNA干涉载体的构建及其在水稻基因表达沉默中的应用分子植物育种, 4 (5) (2006)621-626.

21.     Yang C, Chen Z, Zhuang C, Mei M, and Liu YG*. Genetic and physical fine-mapping of the Sc locus conferring indica-japonica hybrid sterility in rice (Oryza sativa L.). Chinese Science Bulletin, 49 (16) (2004), 1718-1721.

22.     陈远玲张群宇简玉瑜杨跃生刘耀光*. 利用反义基因沉默策略构建水稻突变体库及突变体筛选华南农业大学学报, 25 (4) (2004)53-57.

23.     郭晶心陈忠正刘耀光*水稻抽穗期数量性状基因的定位及遗传效应分析分子植物育种, 2 (6) (2004)788-794.

24.     杨存义刘耀光*. cDNA捕捉法获得水稻杂种不育基因座位Sc区域的编码序列西北植物学报, 24 (11) (2004)1985-1989.

25.     张群宇刘耀光*. RFLP缩减杂交技术的改良与水稻雄性不育细胞质基因组差异片段的克隆华南农业大学学报, 25 (1) (2004)66-69.

26.     Xu YH, Zhu YY, Zhou HC, Li Q, Sun ZX, Liu YG, Lin HX, and He ZH. Identification of a 98-kb DNA segment containing the rice Eui gene controlling uppermost internode elongation, and construction of a TAC transgene sublibrary. Molecular Genetics and Genomics272 (2004)149-155.

27.     Lin L, Liu YG*Xu X, and Li B. Efficient linking and transfer of multiple genes by a multigene assembly and transformation vector system. PNAS, 100 (2003)5962-5967.

28.     郭晶心刘耀光*.  水稻籼粳杂交F2群体中分子标记的异常分离及染色体定位分子植物育种, 1 (3) (2003)331-336.

29.     杨存义陈芳远刘耀光*. 几个水稻株系的亲和性测定及微卫星标记分析西北植物学报, 22 (11) (2003)1915-1920.

30.     Liu YG*, Liu H, Chen L, Qiu W, Zhang Q, Wu H, Yang C, Su J, Wang Z, Tian D, and Mei M. Development of new transformation-competent artificial chromosome vectors and rice genomic libraries for efficient gene cloning. Gene282 (2002)247-255.

31.     杨存义陈乐天陈芳远刘耀光*. 水稻细胞质雄性不育恢复系ZSP-1恢复基因的初步定位华南农业大学学报, 23(4) (2002)30-33.

32.     张群宇刘耀光*, 张桂权梅曼彤. 野败型水稻细胞质雄性不育恢复基因Rf-4的分子标记定位遗传学报, 29 (11) (2002)1001-1004.

33.     Liu YG, Nagaki K, Fujita M, Kawaura K, Uozumi M, and Ogihara Y. Development of an efficient maintenance and screening system for large-insert genomic DNA libraries of hexaploid wheat in a transformation-competent artificial chromosome (TAC) vector. Plant J23 (2000), 687-695.

34.     Hamada S, Onouchi H, Tanaka H, Kudo M, Liu YG, Shibata D, Machida C, and Machida Y. Mutations in the WUSCHEL gene of Arabidopsis thaliana result in the development of shoots without juvenile leaves. Plant J24 (2000), 91-101.

35.     Shibata D, and Liu YG. Agrobacterium-mediated plant transformation with large DNA fragments. Trends in Plant Science(2000), 354-357.

36.     Liu YG, Shirano Y, Fukaki H, Yanai Y, Tasaka M, Tabata S, and Shibata D. Complementation of plant mutants with large genomic DNA fragments by a transformation-competent artificial chromosome vector accelerates positional cloning. PNAS96 (1999)6535-6540.

(部分重要学术会议报告)    

37.     刘耀光* 第二代高效的多基因组装转化载体系统的开发,2011第三届全国植物生物技术及其产业化大会,福州大会邀请报告)。

38.     刘耀光水稻杂种不育分子机理研究进展,2011 全国植物生物学研讨会,南宁(大会邀请报告)。

39.     罗荡平刘振兰徐红郭晶心吴豪张群宇叶珊纪宠辉吴鸿刘耀光* 野败型水稻细胞质雄性不育基因的起源、进化、和不育发生机理,2010全国植物生物学研讨会,天津,(大会邀请报告)

40.     罗荡平,刘振兰,徐红,吴豪,郭晶心,张群宇,叶珊,纪宠辉,吴鸿,刘耀光* 水稻细胞质雄性不育的分子机理--核质互作不育的分子证据,2009,中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会学术研讨会山东泰安,(大会邀请报告)

41.     Long Y, Niu B, Zhao L, Su J, Wu H, Chen Y, Zhang Q, Guo J, Zhuang C, Mei M Xia J, Wang L, Wu H, Liu YG* Genetic and molecular basis of male sterility and compatibility in indica-japonica rice hybrids  2008, 第九届全国植物功能基因组学大会,广州,(大会邀请报告大会举办者

42.     Liu YG*Molecular control of hybrid male sterility in rice 2007NAIST Global COE International Symposium on Plant Biology, Nara, Japan大会邀请报告)。

43.     Liu YG*The molecular basis of cytoplasmic male sterility and fertility restoration in rice. 2007, The 5th international symposium of rice functional genomics, Tsukuba, Japan (大���报告)

44.     刘耀光水稻亚种间杂种不育的分子遗传基础2007中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会学术研讨会,浙江金华(大会邀请报告)。

45.     刘耀光水稻野败型不育和恢复基因的分离与分子机理,2005,中国遗传学会植物遗传和基因组学专业委员会学术研讨会,长春(大会邀请报告

46.     Liu YG*, Liu Z, Guo J, Xu H, Chen L, Wu H, Zhang Q, Zuo D. Molecular control of the CMS-WA/Rf system in rice2006, 第七届全国植物功能基因组学大会,哈尔滨大会邀请报告)。

47.     Liu YG* The molecular basis of cytoplasmic male sterility and restoration in rice, 2005, International Conference on Plant Molecular Breeding, 三亚(大会邀请报告)。

4)、近年部分科研课题

1、水稻细胞质雄性不育与恢复相互作用的分子机制及其起源(30420340),国家自然科学基金重点项目(20052008)

2、水稻功能基因组与分子育种(2005-2007)教育部长江学者计划创新团队项目

3、水稻育性的分子控制(2005CB120802) 国家973计划(2006-2010)

4、水稻育性和发育基因的克隆和功能研究 2006AA10A103),国家863计划重大项目子课题(2006.12-2010.10

5、水稻雄性育性的耐热性基因网络调控 (2006AA10Z101),国家863计划  (2007-2010)

6水稻耐热种质的创建及功能基因组学研究(u0731007) 广东省-国家自然科学基金联合重点项目(20082011)

7、水稻育性转换的分子基础,973项目子课题2007-2011

8基于多基因转化技术的抗病和耐逆水稻新品种培育(2009ZX08001-004B转基因生物新品种培育重大专项(2009-2010

9、雄性和雌性不育分子机理与杂种优势利用 2011CB100203973项目课题

10、耐寒等重要抗逆性的分子机制研究(2011CB100204)科技部973子项目

11 利用新型多基因载体系统进行水稻胚乳花色素苷合成的基因工程研究(31000698),国家自然科学基金(2011.1-2013.12

12、基于多基因转化技术的水稻耐热和耐冷基因工程研究(10451064201005422),广东省自然科学基金 2010.10-2012.10

13、“高效、安全转基因技术的创建”子课题(2007AA10Z184),国家“863计划课题多基因转化体系等研究 2007.9-2010.8

14、新型多基因组装转化系统的开发及其在花色基因工程中的应用(20070420787),博士后科学基金(2007.9-2010.12)。

15、水稻不育基因的分子进化、人工选择与基因组进化(973计划)2007CB8157002007-2011

16、水稻热激蛋白的功能及其对生殖发育的作用国家自然科学基��面上项目 30671178 2007-2009

17、高通量测序为基础的基因克隆,转基因生物新品种培育重大专项 2008ZX08009-002)(2008-2011