平台名称：作物遗传与种质创新

 

 

平台负责人：

张兴平

 

关于我们：

1.         目标：成为作物种质创新和新品种选育的高效平台和高水平育种人才培养的基地

2.         主要设施：实验室、生长室、温室、塑料大棚、露天试验地（山东潍坊和海南三亚）

3.         合作伙伴：研究院生信平台、生物技术平台和多家国内外科研单位和企业

 

主要工作：

1.         小麦、特种玉米、西瓜、甜瓜、南瓜、黄瓜、番茄和大白菜优良种质创制和新品种选育

2.         性状发掘 （基因定位、克隆和功能验证）

3.         性状快速转育

4.         育种新方法开发

5.         基因编辑创制新种质

6.         育种人才培训和技术服务

 

团队介绍：

 

现有团队成员共26人，其中包括6名博士、13名硕士和7名本科毕业成员，他们具有遗传育种、分子生物学、植物病理学及作物栽培等学科背景。团队成员分工合作，致力于八大主要作物的育种研究、优质基因挖掘、快速育种技术开发和育种人才培养。此外，团队常年吸引3-4位访问学者参与科研工作。

 

近年来，团队成功育成多种作物新品种，如西瓜、番茄、爆米花玉米、甜瓜、南瓜、黄瓜和白菜，并在Molecular Plant、Nature Genetics和Theoretical and Applied Genetics等高水平期刊上发表多篇研究论文。2022年，团队与合作者共同完成了全球首个无间隙西瓜参考基因组的绘制；2024年，又发布了覆盖西瓜属全部七个种的无间隙超级泛基因组，成果被Nature杂志作为亮点报道。团队还利用EMS诱导花粉技术，在西瓜、南瓜、黄瓜和甜瓜上成功构建了高质量突变体库，同时在多个关键作物上实现了基因编辑技术的突破性应用。

 

团队常年接受访问学者和联合培养博士生（yun.deng@pku-iaas.edu.cn）。

 

主要成员介绍：

姓名：邓云

职称/职务：研究员/院长助理、工会主席

邮箱：yun.deng@pku-iaas.edu.cn

教育背景：

华中农业大学；植物病理学；博士

南京农业大学；蔬菜遗传育种；硕士

华中农业大学；蔬菜学；学士

 

工作经历：

2020/3-至今：北京大学现代农业研究院；副研究员，研究员

2005/7-2020/2：中国农业科学院郑州果树研究所；助理研究员，副研究员

 

研究方向：

瓜类作物基因组学

瓜类作物突变体库构建及筛选

瓜类作物重要农艺性状基因挖掘与调控机制解析

瓜菜作物种质创新与新品种选育

 

荣誉：

2022-2023年度神农中华农业科技奖二等奖

2021年峡山区“峡山工匠”称号

2023年峡山区精神文明先进个人

 

文章：

1.         李晓妮，巩丽，王宝磊，孔凡慧，邓云. 葫芦科作物白粉病菌生理小种鉴定技术方案.中国瓜菜.2021,34(5):136-138（通讯作者）

2.         王冠，李晓妮，杨万邦，薛丽芳，张兴平，李建设，邓云.西瓜枯萎病尖孢镰孢菌生理小种 3 初报.中国瓜菜. 2022,35(7):13-18（通讯作者）

3.         Yun Deng, ShouchengLiu, Yilin Zhang, Jingsheng Tan, Xiaoni Li, Xiao Chu, BinhuaXu, Yao Tian, Yudong Sun, Bosheng Li, Yunbi Xu, Xing Wang Deng, Hang He*, Xingping Zhang*. (2022). A telomere-to-telomere gap-free reference genome of watermelon and its mutation library provide important resources for gene discovery and breeding. Molecular plant, 15: 1268-1284. （第1作者）

4.         Yilin Zhang, Mingxia Zhao, Jingsheng Tan, Minghan Huang, Xiao Chu, Yan Li, Xue Han, Taohong Fang, Yao Tian, Robert Jarret, Dongdong Lu, Yijun Chen, Lifang Xue, Xiaoni Li, Guochen Qin, Bosheng Li, Yudong Sun, Xing Wang Deng, Yun Deng*, Xingping Zhang*, Hang He*. Telomere-to-telomere Citrullussuper-pangenome provides direction for watermelon breeding. Nature Genetics. 2024, https://doi.org/10.1038/s41588-024-01823-6（共同通讯作者）

5.         Yun Deng, Xin Liu, ShouchengLiu, Xiaoni Li, Lifang Xue, Tian Bai,BinhuaXu, GuoqingLi, Yudong Sun*,Xingping Zhang*. (2024). Fine mapping of ClLOX, a QTL for powdery mildew resistance in watermelon (Citrullus lanatus L.). Theoretical and Applied Genetics, 137:51 （第1作者）

 

专利：

1.         邓云张兴平邓兴旺. 一种利用EMS诱变创制西瓜突变体的方法， ZL 2021 1 0010385.X.北京大学现代农业研究院. 2022.

2.         邓云，谭景胜，张兴平，楚箫. 发明专利：西瓜雄性不育基因ClMS1及其应用. 申请号202111556735.9. 北京大学现代农业研究院. 2021

 

品种：

1.         邓云，张兴平，楚箫. 北京大学现代农业研究院. 植物新品种保护. 潍美W101.申请号20221007183（受理中）。

2.         邓云，张兴平，楚箫. 北京大学现代农业研究院. 植物新品种保护. 潍美W102.申请号20221002161（受理中）。

3.         邓云，张兴平，楚箫. 北京大学现代农业研究院. 植物新品种保护. 优梦W105.申请号20231005849（受理中）。

4.         邓云，张兴平，楚箫. 北京大学现代农业研究院. 植物新品种保护. 惠芯W107.申请号20231007707（受理中）。

 

姓名：张鲁刚

职务：资深研究员

邮箱：lugangzh@163.com，lugang.zhang@pku-iaas.edu.cn

 

教育背景：

1995/9-1999/7  西北农业大学园艺系，获得博士学位。

1986/9-1989/7  西北农业大学园艺系，获得硕士学位。

1980/9-1984/7  西北农学院园艺系，获得学士学位。

 

工作经历：

2023/4-现在        北京大学现代农业研究院作物育种平台资深研究员。

2001/12-2023/3   西北农林科技大学园艺学院研究员、四级教授、三级教授。

1989/7-1997-2     陕西省农科院实习研究员、助理研究员、副研究员。

1984/7-1986/9     陕西省宝鸡县多种经营办公室科员。

 

研究方向：

大白菜特优种质资源创新和新品种选育；

大白菜细胞质雄性不育创制；

大白菜重要性状分子标记筛选与应用、重要基因克隆与功能验证；

大白菜类胡萝卜素、花青素等次生代谢物表达与调控研究；

大白菜主要病害病原菌生物学特性、抗病性鉴定，耐抽薹性鉴定与评价；

大白菜杂种优势和优势种群划分研究。

 

荣誉：

2022年度政协杨陵区委员会优秀政协委员

2019年度政协杨陵区委员会优秀政协委员

2022年度政协杨陵区委员会优秀提案

2022年当选杨凌示范区劳动模范

2021年入选杨凌种业创新中心首席科学家

2016年入选青海省“高端创新人才千人计划”领军人才

2002年6月获第八界中国农学会青年科技奖。（农发（学）[2002]31号）

2001年获享受政府特殊津贴专家

1997年入选陕西省“三五人才工程”

1996年获陕西省咸阳市优秀青年科技人才奖

1996年入选陕西省杨凌科技基金委员会科技新星

1995年入选陕西省农科院首批跨世纪学科代头人

 

文章：

1.         Tian, M., Zhang, L. G*, Li, R., Zhang, H. M.. 2024. Mapping-based localization of blackleg-resistant candidate genes of Chinese cabbage (Brassica rapa). Plant Dis.  Published Online:10 Oct 2024，https://doi.org/10.1094/PDIS-01-24-0194-RE

2.         Li R, Tian M, He Q, Zhang L*. Correlation between parental transcriptome and field data for the characterization of heterosis in Chinese cabbage. Genes (Basel). 2023, 14:776.

3.         Zhang Ruixing，Wang Yaxiu，Zhang Ninan，Li Baohua*，Zhang Lugang*. 2023. Blue light induces leaf color change by modulating carotenoid metabolites in orange-head Chinese Cabbage（Brassica rapa L. ssp. pekinensis）. Journal of Integrative Agriculture. 2023, 22(11): 2–17

4.         He, Q., Xue, Y., Wang, Y., Zhang, N., Zhang, L*.., Metabolic profiling and transcriptomic data providing critical flavonoid biosynthesis mechanisms disclose color differences of purple heading Chinese cabbages (Brassica rapa L.), LWT - Food Science and Technology, doi:https://doi.org/10.1016/j.lwt.LWT 168 (2022) 113885.   6.056

5.         张鲁刚，卢倩倩，何琼，薛一花，马晓敏，马帅，聂姗姗，杨文静. 紫橙色大白菜新种质的创制. 园艺学报，2022，49 (7)：1582– 1588.

6.         Yanjing Ren, Ning Zhang, Ru Li, Xiaomin Ma, Lugang Zhang*. 2021. Comparative transcriptome and flavonoids components analysis reveal the structural genes responsible for the yellow seed coat color of Brassica rapaL.. Peer J 9:e10770 DOI 10.7717/peer j. 10770

7.         Qiong He, Junqing Wu, Yihua Xue, Wenbin Zhao, Ru Li, Lugang Zhang*. The novel gene BrMYB2, located on chromosome A07, with a short intron 1 controls the purple-head trait of Chinese cabbage (Brassica rapaL.) . Horticulture Research (2020) 7:97 https://doi.org/10.1038/s41438-020-0319-z

8.         Ning Zhang, Lin Chen, Shuai Ma, Ruofan Wang, Qiong He, Min Tian, Lugang Zhang*. Fine mapping and candidate gene analysis of the white flower gene Brwf in Chinese cabbage (Brassica rapa L.). Scientific Reports 10, 6080 (2020). https://doi.org/10.1038/s41598-020-63165-7.

9.         Huamin Zhang，Junqing Wu，Zihui Dai， Meiling Qin，Lingyu Hao，Yanjing Ren，Qingfei Li，Lugang Zhang*. Allelism analysis of BrRfp locus in different restorer lines and map-based cloning of a fertility restorer gene, BrRfp1, for polCMS in Chinese cabbage (Brassica rapa L.). Theor Appl Genet. 2016，DOI 10.1007/s00122-016-2833-9. (2017) 130:539–547  IF 4.132 

10.     Shanshan Nie, Minjuan Zhang, Lugang Zhang*. Genome-wide identification and expression analysis of calmodulin-like (CML) genes in Chinese cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis). BMC Genomics.  (2017) 18:8422017. DOI: 10.1186/s12864-017-4240-2

11.     Ren Y, He Q, Ma X and Zhang L*.  Characteristics of Color Development in Seeds of Brown and Yellow-Seeded Heading Chinese Cabbage and Molecular Analysis of Brsc, the Candidate Gene Controlling Seed Coat Color. Front. Plant Sci. 2017 8:1410. doi: 10.3389/fpls.2017.01410

12.     Qiong He, Zhanfeng Zhang, and Lugang Zhang*. Anthocyanin Accumulation, Antioxidant Ability and Stability, and a Transcriptional Analysis of Anthocyanin Biosynthesis in Purple Heading Chinese Cabbage (Brassica rapa L. ssp. pekinensis). Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2016, 64, 132−145,  DOI: 10.1021/acs.jafc.5b04674

13.     X.Y. Xu, Y. Zhang, L.G. Zhang* and Z.Y. Fang. Identification of sequence-related amplified polymorphism and insertion-deletion markers linked to the male fertility restorer gene of pol-like CMS06J45 in heading Chinese cabbage (Brassica rapasubsppekinensis).  Genet. Mol. Res. 13 (4): 9606-9614 (2014)  IF  0.775

14.     Junxiang Zhang, Hui Yuan, Zhangjun Fei, Barry J. Pogson, Lugang Zhang*, Li Li. Molecular characterization and transcriptome analysis of orange head Chinese cabbage (Brassica rapa). Planta, 2015. DOI 10.1007/s00425-015-2262-z, Planta (2015) 241:1381–1394   IF 3.263

15.     王国芳,张鲁刚*,李冬霞. 白菜细胞质雄性不育的恢保关系与分子鉴定[J]. 西北农林科技大学学报(自然科学版),2014,07:183-190.

 

专利：

国际专利

1 “SIMPLE SEQUENCE REPEAT (SSR) MOLECULAR MARKER PRIMERS LINKED WITH YELLOW COTYLEDON GENE BRYC IN CHINESE CABBAGE AND USE THEREOF”，Nederland Patents. 专利号：2033088，授权日: 2023年6月9日

 

国内专利

1.        一种橙色大白菜苗期积累番茄红素的方法，专利号：ZL202310244344.6，授权日期：2023. 11. 03

2.        一种紫橙色大白菜种质的选育方法，专利号：ZL202010212303.5，授权日期：2022.12.02

3.        大白菜黄子叶基因Bryc连锁的SSR分子标记引物及其应用, 专利号：ZL202111346324.7，授权日期：2022.08.16

4.        与大白菜紫色叶球基因BrPur连锁的分子标记. 专利号ZL201610655453.7，授权日期：2022.06.14 

5.        一个大白菜polCMS育性恢复基因及其检测方法和应用. 专利号ZL201611017150.9，授权日期：2022.02.08

6.        植物花青素合成控制基因及其应用，专利号：ZL2017112694958，授权日期：2020.11.10

7.        与白菜黄色种皮基因Brsc-ye连锁的SSR分子标记引物及应用. 专利号20151003103.9, 授权日期2017.7.28

8.        大白菜细胞质雄性不育育性恢复基因的分子标记及应用，专利号：ZL 201410165808.5，授权日期2016.6.29

9.        与大白菜橙色叶球基因Br-or紧密连锁的SSR及InDel分子标记引物及应用，专利号：ZL201310031871.5，授权日期2014.12.3

10.    一种萝卜胞质雄性不育分子标记及其辅助选择育种的方法，专利号ZL201210061546.9，授权日期2013.8.14

11.    一种从紫色小白菜叶片中提取花青素的方法，专利号：ZL201110060654.X，授权日2013.6.26

12.    大白菜核质互作雄性不育的SRAP标记及其用于辅助选择育种的应用，专利号：ZL200810236450.5，授权日期2013.4.3）

13.    一种以真叶为外植体的橙色大白菜离体组织培养方法，专利号：ZL201110045595.9，授权公开日期2012.05.23

14.    一种紫心大白菜新种质的选育方法，专利号：ZL 2009 1 0021165.6；授权时间2010.12.29

15.    一种以橙色大白菜子叶段为外植体的离体组织培养方法，专利号：ZL200810232067.2，授权日2011.10.13

16.    大白菜温度敏感不育系和温度钝感不育系的选育方法，专利号：ZL 200810150294.0；授权时间2011.8.5

17.    一种从白菜叶片中提取黄酮的方法，专利号：ZL 2007 1 0017403.7，授权时间2010.5.17

18.    一种大白菜橙色叶球的SCAR标记及其该SCAR标记用于辅助选择育种的应用，专利号：ZL 2006 1 0104743.9，授权时间2009.9.23

19.    一种利用SCAR标记进行大白菜品种鉴定和种子纯度检验方法，专利号：ZL 2006 1 0104742.4，授权时间2009.2.11

20.    一种抗抽薹大白菜的选育方法，专利号：ZL2005 1 0043089.0，授权时间2007.7.11

21.    一种彩色大白菜的选育方法，专利号：ZL2005 1 0043117.9，授权时间2007.5.16

 

品种

1.        “秋白75”普通大白菜，陕蔬登字2016003号，GPD大白菜（2018）610843

2.        “秋白80”普通大白菜，国品鉴菜2010035，京审菜2010008号

3.        “秋白85”普通大白菜，国品鉴菜2010038

4.        “秋早50”普通大白菜，陕蔬鉴2008002号

5.        “秋早60”普通大白菜，陕蔬鉴2008001号

6.        “冠春”普通春大白菜，陕蔬鉴2004013号

7.        “金冠1号”彩色大白菜，陕蔬鉴2004009号

8.        “金冠2号”彩色大白菜，陕蔬鉴2004010号

9.        “秋早55”普通大白菜，国品鉴菜2006006

10.    “陕春白1号大白菜”，陕审蔬鉴2002003号

 

品种权

1.        “金冠2号”彩色大白菜, 品种权号  CNA20050274.3

2.        “冠春”大白菜, 品种权号  CNA20050273.5

3.        “秋早60”大白菜, 品种权号  CNA20080633.5

4.        “金玉1号”大白菜, 品种权号  CNA20201006953.

5.        “陕秋白2号”大白菜,品种权号  CNA20211001146.

 

姓名：朱献文

职务：副研究员

邮箱：xianwen.zhu@pku-iaas.edu.cn

 

教育背景

2010-2015：北达科他州立大学（North Dakota State University）；植物科学专业；博士

2003-2006：南京农业大学；蔬菜遗传育种专业；硕士

1996-2000：安徽农业技术师范学院；农艺教育专业；学士

 

工作经历

2020/8-现在：北京大学现代农业研究院；职位：副研究员

2017/10-2020/7：江苏衡谱分析检测技术有限公司；职位：部门经理

2016/1-2017/3：Northern Plains Ag Research, Inc (美国)；职位：项目负责人

2006/4-2010/2：北达科他州立大学（美国）；职位：访问学者

2000/7-2002/5：安徽绿雨农业有限公司（蚌埠）；职位：技术员

 

研究方向

小麦与爆裂玉米遗传与种质创新

优良新品种的选育

优良农艺性状基因挖掘与应用

快速育种技术的研究与应用

 

荣誉

2022年峡山区“峡山工匠”称号

 

文章

1.         朱献文, 胡颖雄, 郑洪建, 张兴平. 特用玉米分子育种研究进展与展望. 上海农业学报, 2023, 39(5):1-12. doi:10.15955/j.issn1000-3924

2.         朱献文, 徐云碧,李健, 张兴平. 小麦杂种优势群的创制. 科学通报, 2022 , 67(26):3152-3164. doi:10.1360/TB-2022-0392

3.         Xianwen Zhu, Jeffrey D Boehm Jr, Shaobin Zhong, Xiwen Cai. Genomic compatibility and inheritance of hexaploid-derived Fusarium head blight resistance genes in durum wheat. Plant Genome, 2022, e20183. doi.org/10.1002/tpg2.20183

4.         Xianwen Zhu, Shaobin Zhong, Shiaoman Chao, Yong Qiang Gu, Shahryar F Kianian, Elias Elias, Xiwen Cai. Toward a better understanding of the chromosomal region harboring Fusarium head blight resistance QTL Qfhs.ndsu-3AS in durum wheat. Theor Appl Genet, 2015, 129 (1), 31-43. doi: 10.1007/s00122-015-2606-x

5.         Xianwen Zhu, Shaobin Zhong, Xiwen Cai. Effects of D-genome chromosomes and their A/B-genome homoeologs on Fusarium head blight resistance in durum wheat. Crop Science, 2016, 56(3): 1049-1058. doi:10.2135/cropsci2015.09.0535

6.         Rachel I McArthur, Xianwen Zhu, Rebekah E Oliver, Daryl L Klindworth, Steven S Xu, Robert W Stack, Richard R-C Wang, Xiwen Cai. Homoeology of Thinopyrumjunceum and Elymus rectisetus chromosomes to wheat and disease resistance conferred by the Thinopyrum and Elymus chromosomes in wheat. Chromosome Res, 2012, 20:699–715.

7.         Xiwen Cai, Steven S Xu, Xianwen Zhu. Mechanism of haploidy-dependent unreductional meiotic cell division in poly wheat. Chromosomal, 2010, 119:275-285.

 

姓名：赵明霞

职务：副研究员

邮箱：mingxia.zhao@pku-iaas.edu.cn

 

教育背景

2012-2017：北达科他州立大学（North Dakota State University）；植物病理学专业；博士

2008-2011：青岛农业大学；遗传学专业；硕士

2004-2008：青岛农业大学；生物科学专业；学士

 

工作经历

2022/07-现在：北京大学现代农业研究院；职位：副研究员

2018/12-2022/06：堪萨斯州立大学；职位：博士后

2018/01-2018/12：北达科他州立大学；职位：实验员

 

研究方向

西瓜重要农艺性状相关基因定位

基因克隆与功能研究

西瓜抗病基因挖掘与应用

 

文章

1.         Zhang Y, Zhao M, Tan J, Huang M, Chu X, Li Y, Han X, Fang T, Tian Y, Jarret R,  Lu D, Chen Y, Xue L, Li X, Qin G, Li B, Sun Y, Deng XW, Deng Y, Zhang X, He H. Telomere-to-telomere Citrullus super-pangenome provides direction for watermelon breeding. Nat Genet. 2024 Jul; 56, 1750-1761.

2.         Zhao M, Peng Z, Qin Y, T M Tamang, Zhang L, Tian B, Chen Y, Liu Y, Zhang J, Lin G, Zheng H, He C, Lv K, Klaus A, Marcon C, Hochholdinger F, Trick H, Liu Y, Cho M, Park S, Wei H, Zheng J, White F, Liu S. Bacterium-enabled transient gene activation by artificial transcription factors for resolving gene regulation in maize, The Plant Cell. 2023 Aug;35(8), 2736-2749.

3.         Zhao M, Wang G, Leng Y, Wanjugi H, Xi P, Grosz MD, Mergoum M, Zhong S. Molecular mapping of Fusarium head blight resistance in the spring wheat line ND2710. Phytopathology. 2018 Aug;108(8):972-9.

4.         Zhao M, Leng Y, Chao S, Xu SS, Zhong S. Molecular mapping of QTL for Fusarium head blight resistance introgressed into durum wheat. Theoretical and Applied Genetics. 2018 Sep;131(9):1939-51.

5.         Zhao MX, Sun HY, Ji RR, Hu XH, Sui JM, Qiao LX, Chen J, Wang JS. In vitro mutagenesis and directed screening for salt-tolerant mutants in peanut. Euphytica. 2013 Sep;193(1):89-99.

6.         Zhao M, Qiao LX, Sui JM, Tan L, Wang J. An efficient regeneration system for peanut: Somatic embryogenesis from embryonic leaflets. Journal of Food, Agriculture & Environment. 2012 Apr;10(2):527-31.