比较基因组及数量遗传学课题组

2024-12-30

课题组名称：比较基因组及数量遗传学课题组

课题组负责人：宋宝兴研究员

实验室、课题组介绍：

1、研究方向：基因组进化、植物的环境适应性、群体遗传学、数量遗传学

2、主要研究内容：本课题组致力于通过农作物和近源物种的遗传研究，实现高效、环境友好、并可持续的农业发展模式。通过开发并应用最前沿的分子进化和群体遗传学理论，分析农业领域在组学时代产生的海量数据，长期进化和人工选育过程中的关键农业性状和环境适应性的主效基因及分子机制并应用于分子设计育种。

1）农作物和近源野生物种的跨物种和群体比较基因组学：结合不断更新的基因组测序技术，开发新的算法和软件深度挖掘基因组数据，解析作物优良性状的遗传与调控机制。

2）趋同进化的遗传机理：通过分析多种农作物和近源野生物种农艺性状进化和适应环境胁迫等理解植物进化的分子机理，为农作物育种寻找候选基因型。

3）比较遗传学和发育组学：解析不同基因型如何影响不同物种器官的建成和发育的进化和分子机理

3、成果：

研究成果相继发表在Trends in Plant Science, PNAS,Genome Research,New Phytologist等国际著名期刊上

入选国家高层次人才青年项目

BMC Genomics期刊编辑

New Crops期刊编委

Frontiers in Plant Science评审编辑

iMeta期刊青年编委

Beverage Plant Research期刊青年编委

Sigma Xi科学研究荣誉学会会员

中国生物工程学会计算生物学与生物信息专业委员会委员

团队成员：

团队介绍（张斐、张贵粉、王艺桥、丁文惠、张文玉、马秀美、孔勇、刘芳宇、冯华威、张岩、崔希旺、贾兵、马海霞）：

主要成员介绍：

姓名：张斐

职务：副研究员

邮箱：fei.zhang@pku-iaas.edu.cn

教育背景：2011-2015，华中农业大学，植物科学技术学院，农学学士；

2015-2021，华中农业大学，生命科学技术学院，理学博士；

工作经历：2021-2024，华中农业大学，博士后

研究方向：作物非生物逆境

文章：

1. Zhang F#, Wu J#, Sade N, Wu S, Egbaria A, Fernie AR, Yan J, Qin F, Chen W*, Brotman Y*, Dai M*. Genomic basis underlying the metabolome-mediated drought adaptation of maize. Genome Biol, 2021, 22(1): 260.

2. Zhang F, Rosental L, Ji B, Brotman Y, Dai M. Metabolite-mediated adaptation of crops to drought and the acquisition of tolerance. Plant J, 2024, 118: 626-644

3. Tan J, Zhang F, Daniel K, Ralph B*. Expanding the genome-targeting scope and the site selectivity of high-precision base editors. Nat Commun, 2020, 11:629.

4. Tan J,Zhang F, Daniel K, Ralph B*. Engineering of high-precision base editors for site-specific single nucleotide replacement. Nat Commun, 2019, 10:439.

5. Luo X#, Wang B#, Gao S#, Zhang F, Terzaghi W, Dai M*. Genome-wide association study dissects the genetic bases of salt tolerance in maize seedlings. J Integr Plant Biol, 2019, 61(6): 658-674.

6. Zhang H#, Xiang Y#, He N, Liu X, Liu H, Fang L, Zhang F, Sun X, Zhang D, Li X, Terzaghi W, Yan J, Dai M*. Enhanced vitamin c production mediated by an ABA-induced PTP-like nucleotidase improves plant drought tolerance in Arabidopsis and Maize. Mol. Plant. 2020, 13(5): 760–776.

专利：

1. 代明球; 张斐; 吴锦峰 ; 调控玉米干旱下水分利用效率的ZmGLK44基因及其应用, 2021-10-8, 中国,CN202110646958.8

姓名：姜蒙蒙

职务：助理研究员

邮箱：mengmeng.jiang@pku-iaas.edu.cn

教育背景：2011-2015年，就读于郑州大学生命科学学院生物技术专业，获理学学士学位；

2015-2020年，就读于南京大学生命科学学院生物学专业，获理学博士学位；

工作经历：2021-2022年，于中国科学院分子植物科学卓越创新中心进行博士后工作。

研究方向：水稻基因家族遗传进化模式研究；

禾本科植物盐碱胁迫的遗传分子机制研究；

文章：

1. Jiang M, He Y, Chen X, Zhang X, Guo Y, Yang S, Huang J, Traw M. CRISPR-based assessment of genomic structure in the conserved SQUAMOSA promoter-binding-like gene clusters in rice. The Plant Journal, 104(5):1301-1314 (2020)

2. Jiang M, Hu H, Kai J, Yang S, Zhang X. (2019). Different knockout genotypes of OsIAA23 in rice using CRISPR/Cas9 generating different phenotypes. Plant Molecular Biology, 100(4-5):467-479 ( 2019)

专利：

1. 姜蒙蒙；宋宝兴；桑青；张贵粉；丁文慧；贾兵；一种虎尾草根尖分生区染色体核型分析的方法，专利号：2024106812228，申请日期：2022-05-29

姓名：张贵粉

职务：助理研究员

邮箱：guifen.zhang@pku-iaas.edu.cn

教育背景：2017.9-2021.6，华中农业大学，博士学位；

2014.9-2017.6，华中农业大学，硕士学位；

2010.9-2014.6，河南农业大学，学士学位；

研究方向：通过农作物和近源野生盐生物种的跨物种和群体比较基因组学的研究，挖掘野生种质重要的抗盐基因。利用转录组学、基因组学、分子和生化等方法解析基因的功能，并利用野生种质的抗性基因对小麦进行遗传改良，提高小麦耐盐性。

文章：

1. Zhang G, WangL, Li L, Bai S, Xue Y, Li Z,Tang S, Wang Y, Wang Y, Hu Z, Li P, Peng L*. (2021). Distinctively altered ligninbiosynthesis by site-modification of OsCAD2 for enhanced biomass saccharification in rice. Global Change Biology Bioenergy. 13: 305-319.

姓名：王艺桥

职务：助理研究员

邮箱：qwangyi2014@163.com

教育背景：2010.08-2014.06，西北师范大学，生物技术，本科；

2014.08-2017.06，西北农林科技大学，细胞生物学，硕士；

2018.08-2024.01，中国农业大学，植物学，博士；

研究方向：禾本科植物及大豆中耐盐基因挖掘和分子机制解析

文章：

1. Wang Y, CuiX, YangB, XuS, WeiX, ZhaoP, NiuF, SunM, WangC, ChengH, et al. (2020). WRKY55transcription factor positively regulates leaf senescence and the defense response by modulating the transcription ofgenes implicated in the biosynthesis of reactive oxygen species and salicylic acid in Arabidopsis. Development 147,189647.
2. CaoY, WangY, JiangC, (2021). Recent advancement of molecular understanding for combating salinity stress inmaize. M.A. Hossain, M. Alam, S. Seneweera, S. Rakshit, R. Henry (Eds.), Molecular Breeding in Wheat, Maize andSorghum: Strategies for Improving Abiotic Stress Tolerance and Yield, CABI, Wallingford, UK , pp. 247-266.
3. ZhouX#, LiJ#, WangY, LiangX, ZhangM, LuM, Guo Y, Qin F, and Jiang C. (2022). The classical SOSpathway confers natural variation of salt tolerance in maize. New Phytol. 236, 479-494.

姓名：丁文惠

职务：科研助理

邮箱：wenhui.ding@pku-iaas.edu.cn

教育背景：硕士

研究方向：禾本科植物非生物胁迫响应

专利：一种虎尾草根尖分生区染色体核型分析的方法（专利号202410681222.8）

姓名：张文玉

职务：科研助理

邮箱：zwy06102121@126.com

教育背景：2015.9-2019.7，青岛农业大学，动物药学，本科；

2019.9-2022.6，青岛农业大学，农艺与种业，硕士；

研究课题：紫花苜蓿镰刀菌根腐病抗病与感病基因的挖掘及基因功能鉴定，主要进行真菌分离鉴定，基因遗传转化及植物组织培养，转录组测序数据分析、苜蓿基因编辑。

工作经历：2022.7-2024.3 南京诺唯赞检测技术有限公司分析工程师

荣誉：2023年12月获 2023 年山东省优秀硕士学位论文

2022年05月获山东省高等学校优秀学生证书

2022年05月获第十五届青岛农业大学“五四青年标兵”荣誉称号

2022年04月获2022年度青岛市千名优秀大学生荣誉称号

文章：

1. Zhang W, Wang Z, Dan Z, et al. Transcriptome Analysis of Fusarium Root-Rot-Resistant and -Susceptible Alfalfa (Medicago sativa L.) Plants during Plant-Pathogen Interactions[J]. Genes, 2022, 13(5):788.

2. Zhao Z, Zhang W, Liu Y, et al. De novo Hydroponics System Efficiency for the Cuttings of Alfalfa (Medicago sativa L.)[J]. Physiology and Molecular Biology of Plants, 2021, 27(6): 1413-1421. （共一）

3. Liu Y, Zhang W, Wang Z, et al. Southern Blight on Medicago sativa Caused by Sclerotium rolfsii in North China[J]. Plant Disease, 2021, 105(6): 33439037.（共一）

专利：

1. 丛丽丽, 张文玉, 李帅, 吴垚, 孙晓晖, 李思玉, 刘扬, 王宗宇, 杨国锋, 孙娟, 栗振义. 一种紫花苜蓿水培扦插扩繁方法[P]. 国家发明专利 (专利号：ZL 202010045389.7).

2. 丛丽丽, 张文玉, 刘扬, 王孜成, 旦真措, 杨国锋, 孙娟, 栗振义, 柴茂峰. 一种截形苜蓿水培扦插扩繁方法[P]. 国家发明专利 (专利号：ZL 202011006228.3)

姓名：马秀美

职务：科研助理

邮箱：1791085386@qq.com

教育背景：本科，聊城大学；硕士研究生东北农业大学

姓名：孔勇

职务：科研助理

邮箱：405969440@qq.com

学历：硕士研究生

工作经历：2023年7月11日-2023年9月25日，山东康华生物医疗科技股份有限公司

方向：小麦非生物胁迫

荣誉：2022年西北大学生命科学学院研究生会优秀学生骨干

文章：

1. Kong Y, Yin R, He Y, Pan F, Yang H, Wang H, Zhang J, Gao Y. Plasticity changes in iron homeostasis in hibernating Daurian ground squirrels (Spermophilus dauricus) may counteract chronically inactive skeletal muscle atrophy. J Comp Physiol B. 2024 Mar 24.Epub ahead of print. PMID: 38522042.

2. He Y, Kong Y, Yin R, Yang H, Zhang J, Wang H, Gao Y. Remarkable Plasticity of Bone Iron Homeostasis in Hibernating Daurian Ground Squirrels (Spermophilus dauricus) May Be Involved in Bone Maintenance. International Journal of Molecular Sciences. 2022; 23(24):15858.

姓名：刘芳宇

职务：科研助理

邮箱：fangyu.liu@pku-iaas.edu.cn

教育背景：农学硕士

研究方向：植物基因组拼接及注释

文章：

1. 刘芳宇, 孙林鹤, 常雅军, 刘吉祥, 刘晓静, 徐迎春, 姚东瑞. 不同营养条件对凤眼蓝生长及根际微生物群落的影响[J]. 植物资源与环境学报, 2024, 33(1): 14-25.

2. 刘吉祥, 刘芳宇, 孙林鹤, 崔健, 徐迎春, 常雅军, 姚东瑞. 聚球藻对酚酸类化感物质的生长和生理响应[J]. 植物资源与环境学报, 2021, 30(05): 10-21.

3. Liu H, Liu Y, Liu F, et al. Genome-wide identification of the Q-type C2H2 zinc finger protein gene family and expression analysis under abiotic stress in lotus (Nelumbo nucifera G.)[J]. BMC Genomics, 2024, 25: 648.

姓名：冯华威

职务：科研助理

邮箱：huawei.feng@pku-iaas.edu.cn

学历：硕士研究生

方向：单细胞转录组和空间转录组分析

姓名：张岩

职务：科研助理

邮箱：zhangyan1220zj@163.com

教育背景：2021年9月-2024年6月，华北理工大学攻读生物学硕士；

研究方向：植物比较基因组学

文章：

1. Zhang Y, Ge W, Teng J, Yang Y, Wang J, Yu Z, Wang J, Xiao Q, Zhao J, Shen S, Feng Y, Bao S, Li Y, Li Y, Lei T, Pan Y*, Zhang L*, Wang J*. Allo-tetraploidization event of Coptis chinensis shared by all Ranunculales. Horticultural Plant Journal. 2024 Jan 4; 10(1): 288-303.

2. Zhang Y, Zhang L, Xiao Q, Wu C, Zhang J, Xu Q, Yu Z, Bao S, Wang J, Li Y, Wang L* and Wang J*. Two independent allohexaploidizations and genomic fractionation in Solanales. Frontiers in Plant Science. 2022 Sep 23; 13:1001402.

3.Kong X, Zhang Y, Wang Z, Bao S, Feng Y, Wang J, Yu Z, Long F, Xiao Z, Hao Y, Gao X, Li Y, Ding Y, Wang J, Lei T*, Xu C*, Wang J*. Two-step model of paleohexaploidy, ancestral genome reshuffling and plasticity of heat shock response in Asteraceae. Horticulture Research. 2023 Apr 19;10(6): uhad073.

4.Wang J, Yuan M, Feng Y, Zhang Y, Bao S, Hao Y, Ding Y, Gao X, Yu Z, Xu Q, Zhao J, Zhu Q, Wang P, Wu C, Wang J, Li Y*, Xu C*, Wang J*. A common whole-genome paleotetraploidization in Cucurbitales. Plant Physiology. 2022 Nov 28;190(4):2430-2448.