能源植物研究方向

2024年05月08日 15:42 點擊：[]

一、學科方向

能源植物研究方向以改良和培育產量高、易降解的能源植物新種質為目標，具體包含四個子研究方向：（1）能源植物生物量控制機理：植物器官的大小直接決定了生物質的產量，我們將研究決定器官大小的分子作用機理，發(fā)掘能源植物生物量控制機理：關鍵功能基因與調控因子；（2）能源植物品質改良機理：細胞壁成分是地球上產量最高的生物質，其內的木質素是制約生物質纖維素乙醇產業(yè)化生產的限制因素，本研究方向聚焦植物細胞壁中木質素沉積的分子控制機理，鑒定生物質品質改良基因；（3）功能基因數(shù)據(jù)挖掘及分子設計：結合上述研究結果，利用生物信息學等方法，系統(tǒng)挖掘能源植物品質和生物量相關的功能基因，進行分子模塊優(yōu)化設計；（4）能源植物種質資源培育與選育：作物秸稈產量、品質相關的理論研究，結合分子模塊優(yōu)化設計的結果，綜合利用分子育種與常規(guī)育種技術手段，培育高產、優(yōu)質、耐逆和高效的能源作物-玉米新品種，并從高度耐鹽植物中選育具有能源植物潛力的野生植物利用鹽堿、干旱等邊際土地。

二、學科隊伍

學科研究隊伍不斷優(yōu)化，現(xiàn)有圍繞學科方向，積極引進優(yōu)秀人才。我院重視學科梯隊人才建設，逐步建立了一支學歷層次高、年齡及學科結構較為合理的教師隊伍?，F(xiàn)有生物學科專任教師21人，其中教授7人，副教授5人，博士13人；碩士生導師5人，從海外引進高層次人才2人。

三、科研平臺

能源植物實驗室為山東省高校重點實驗室，現(xiàn)擁有660平米科研實驗室和800平米植物培養(yǎng)溫室，建有分子生物學、細胞生物學、生物化學、遺傳育種、功能基因組學和植物資源栽培六大研究平臺，校內外設有作物育種與引種馴化選育試驗田230多畝。科研儀器設備資產總值近1500余萬元，包括山東省目前唯一的HiSeq 2500型高通量測序儀、激光掃描共聚焦顯微鏡、微分干涉顯微鏡、倒置熒光顯微鏡、冷凍切片機、超薄切片機、實時熒光定量PCR儀和光合作用測定系統(tǒng)等先進設備。

四、科研團隊

生命科學學院現(xiàn)建有“生物質品種改良”山東省高等學校優(yōu)勢學科人才團隊，具體團隊成員組成見下表。

生物質品種改良團隊
研究方向名稱	姓名	出生年月	最后學歷（學位）	專業(yè)技術職務	碩士生導師
能源植物生物量控制機理	崔大勇	1977.01	博士	教授	山東師范大學、聊城大學
	劉婧	1982.12	博士	副教授
	高玲美	1980.02	博士	副教授
	束德峰	1982.05	博士	講師
能源植物品質改良機理	李師鵬	1965.09	博士	教授	山東師范大學、聊城大學
	蔡云飛	1978.12	博士	教授
	高珊	1984.7	博士	副教授
	蔣蘇	1978.12	博士	副教授	聊城大學
	劉曉楠	1988.10	博士	講師
	李娟	1988.6	博士	講師
	于大力	1983.03	碩士	講師
	傅一鳴	1981.10	碩士	講師
	馬龍	1988.05	碩士	實驗師
功能基因數(shù)據(jù)挖掘及分子設計	段廣有	1986.04	博士	教授
	石婷婷	1986.10	博士	講師
	劉基生	1987.01	碩士	實驗師
能源植物種質資源培育與選育	路小鐸	1970.10	博士	教授
	曹子誼	1965.12	碩士	教授	山東建筑大學
	張峰	1964.12	碩士	教授	山東師范大學
	石竹	1970.06	碩士	副教授
	柴振光	1985.07	碩士	講師

五、科研項目

能源植物實驗室近五年來承擔國家自然基金面上項目3項和省廳級及橫向科研項目19項，累計科研經費逾1000萬元，主要科研項目如下所示。

項目名稱	項目來源	起止時間	經費（萬元）	負責人
山東省高等學校優(yōu)勢學科人才團隊培育計劃（生物質品種改良團隊）	山東省教育廳山東省財政廳	2015.10- 2020.9	600	段廣有
擬南芥EXO70C1調控胞質分裂的分子機理	國家自然科學基金（面上項目）	2016.01- 2019.12	102	李師鵬
ZmEF1與ZmMED12相互作用調節(jié)玉米開花的分子機理研究	國家自然科學基金（面上項目）	2016.01- 2019.12	105.44	路小鐸
擬南芥CLS介導的高溫響應和地上器官發(fā)育的分子機制研究	國家自然科學基金（面上項目）	2015.01- 2018.12	85	崔大勇
擬南芥ABFs轉錄因子介導ABA調控根可塑性生長的分子機理	國家自然科學基金（青年基金）	2019.01- 2020.12	25	高珊
擬南芥IDDs轉錄因子亞家族介導干旱脅迫應答反應的機制研究	國家自然科學基金（青年基金）	2019.01- 2020.12	24	劉婧
玉米胚胎、胚乳早期發(fā)育的表觀遺傳調控機理研究	山東省自然科學基金（面上項目）	2014.01- 2016.12	14.4	路小鐸
五種抗抑郁中草藥有效成分的篩選和鑒定	山東省自然科學基金（面上項目）	2014.01- 2016.12	14.4	張峰
擬南芥EXO70C1調控細胞極性生長的分子機理	山東省自然科學基金（面上項目）	2015.01- 2017.12	22.4	李師鵬
槲樹（Quercus dentata）、蒙古櫟（Q. mongolica）及遼東櫟（Q. liaotongensis）種間自然雜交研究	山東省自然科學基金（面上項目）	2015.01- 2017.12	3	蔡云飛
利用擬南芥管狀分子體外誘導體系研究EXO70A1參與次生壁沉積的分子機制	山東省自然科學基金（青年基金項目）	2014.01- 2016.12	3	蔣蘇
擬南芥EXO70H4基因參與植物對鹽脅迫應答的分子機理	山東省自然科學基金（博士基金項目）	2017.08- 2019.12	16	高珊
擬南芥EXO70C1在花粉管生長過程中的功能研究	山東省自然科學基金（博士基金項目）	2017.08- 2019.12	14.4	劉曉楠
FDC與CCS52B相互作用調節(jié)玉米株型建成的分子機理研究	山東省自然科學基金（培養(yǎng)基金項目）	2016.01- 2017.12	6.4	柴振光
擬南芥EXO70功能的初步分析	山東省自然科學基金（培養(yǎng)基金項目）	2016.01- 2017.12	3	傅一鳴

六、科研成果

生物學學科業(yè)已形成了明確的研究定位和目標，制定了較為成熟的研究策略和規(guī)劃，積累了充足的研究材料和資源，并在細胞壁形成機理、植物器官大小調控及植物環(huán)境應答機制、動物應激等方面取得重要進展，克隆到多個重要的生物質累積調控基因，在Plant Cell, PLoS Genetics, Plant Physiology, Plant Journal, Journal of Experimental Botany等國際著名雜志上發(fā)表論文20余篇，獲各級科研成果獎10余項，申報國家發(fā)明專利7項，已授權1項，實質審查3項。主要科研成果如下所示：

成果名稱	作者	期刊、發(fā)表時間	署名次序
EXO70A1-mediated vesicle trafficking is critical for tracheary element development in Arabidopsis	李師鵬	The Plant Cell, 2013	1
An Arabidopsis gene encoding a C2H2-domain protein with alternatively spliced transcripts is essential for endosperm development	路小鐸	Journal of Experimental Botany, 2012	1
The differential transcription network between embryo and endosperm in the early developing maize seed	路小鐸	Plant Physiology, 2013	1
FtsHi4 is essential for embryogenesis due to its influence on chloroplast development in Arabidopsis	路小鐸	PLoS ONE, 2014	1
Genome-wide epigenetic regulation of gene transcription in maize seeds	路小鐸	PLoS ONE, 2015	1
The Arabidopsis IDD14, IDD15, and IDD16 cooperatively regulate lateral organ morphogenesis and gravitropism by promoting auxin biosynthesis and transport	崔大勇	PLoS Genetics, 2013	1
Arabidopsis ZED1-related kinases mediate the temperature-sensitive intersection of immune response and growth homeostasis	崔大勇	New Phytologist, 2017	1
Reconstruction and analysis of nutrient-induced phosphorylation networks inArabidopsis thaliana	段廣有	Frontiers in Plant Science, 2013	1
The roles of post-translational modifications in the context of protein interaction networks	段廣有	PLoS Computational Biology, 2015	1
The metabolic interplay between plants and phytopathogens	段廣有	Metabolites, 2013	1

七、建設規(guī)劃

建設期內，生物學學科將繼續(xù)凝練學科方向，優(yōu)化科研團隊，培育出省內高水平的學科領軍人才和科研團隊；建立省內先進的生物學研究平臺，在能源植物方向展開深入研究，以期在關鍵研究環(huán)節(jié)上取得突破，發(fā)表標志性科研論文和專利，為生物質能源種質改良提供新基因、新方法和新理論。經過5年建設周期，力爭到2022年，把生物學科建設成為省級重點建設學科，力爭獲批生物學碩士點；在省級重點學科或擁有碩士學位授予權獲批的基礎上，把省高校“能源植物品質改良與創(chuàng)新”重點實驗室建設為省級重點實驗室。