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王兴春

发布时间:2018年06月27日 16:39    作者:    来源:    点击率:

王兴春研究

                                                               

 

王兴春 教授 博士生导师

山西省学术技术带头人

“三晋英才”拔尖骨干人才

E-mailwxingchun@163.com

王兴春,教授,博士生导师谷子、糜子基因资源开发与分子育种山西省科技创新团队核心成员。中国植物生理与分子生物学学会理事,山西省生物工程学会农业生物工程委员会副主任委员。山西农业大学学报(自然科学版)编委,Plant Physiology and BiochemistryPlant Growth RegulationJournal of Genetics & GenomicsAcademia Journal of Biotechnology、应用与环境生物学报、山西大学学报(自然科学版)和南京农业大学学报特约审稿专家。

 

教育经历

20039-20087中国科学院遗传与发育生物学研究所,博士;

20009-20037月,中国农业科学院中国水稻研究所,硕士;

19969-20007月,莱阳农学院(现青岛农业大学),学士

 

工作经历

20089月至今,山西农业大学生命科学学院从事教学和科研工作;

200912-20161,山西农业大学农学院植物保护流动站,博士后。

 

实验室成员

在读博士研究生:任丽燕、程金金

在读硕士研究生:齐晓、王瑞良、郭小琴、贺榆婷、卫云丰、叶玲、申慧敏、王亚敏

客座研究生:赵庆英(荣获2018年国家奖学金2万元)、郭永正、张洁

毕业研究生:王敏、张树伟、邢莉、白红红李玮孟令芝、马宵林王艳艳荣获2014年国家奖学金2万元)、陈钊(客座)、李娜、何苗苗、樊娟、穆彩琴(荣获2016年国家奖学金2万元)张瑞娟、屈聪玲、米怡和辛高伟

 

实验室集体合影(送别2015级硕士毕业生)

 

 

 

研究方向:谷子抽穗开花的调控机制、谷子模式化、谷子耐瘠薄的分子调控网络和植物干细胞的维持和分化。本实验室设备先进齐全,经费充足,学生待遇优厚。欢迎有志于相关研究的学子报考研究生

1. 谷子抽穗开花调控机制

谷子最佳的抽穗开花时间在很大程度上决定了其对局部环境和栽培地域扩张的适应,对谷子生产至关重要。为了解析谷子抽穗开花调控的分子机制,我们筛选到1个超早熟谷子和1个晚熟谷子(图1)。其中,超早熟突变体抽穗期提前60天左右,而晚熟突变体抽穗期延迟了20天左右。

 

1 超早熟和晚熟谷子

A:正常(左)和超早熟谷子(右);B:正常(左)和晚熟谷子(右)

2. 谷子模式化研究

作为模式植物,拟南芥和水稻在引领重要科学发现和先进研究技术方面扮演着十分重要的角色。然而,它们作为旱生C4禾本科作物的模式植物时却有很大的局限性,无法解决诸如C4光合代谢以及许多黍亚科特殊的基础问题。而谷子具有抗旱、耐瘠薄和高光效等突出优势,恰恰弥补了拟南芥和水稻作为模式植物的不足,是极具发展潜力的禾本科模式植物。但是谷子生育期较长,缺乏高效的离体再生和遗传转化体系,极大地限制了其作为模式植物在功能基因组学研究和品种遗传改良中的应用。目前,我们已经获得了一个与生育期和株高等性状与拟南芥类似的谷子xiaomi (图2并建立了高效稳定的遗传转化体系,将其谷子发展成为C4禾谷类的新型模式植物。

 

2超短生育期模式谷子xiaomi

A. 大田中播种35 d的晋谷21(左)和xiaomi (右),xiaomi已经抽穗;B. 大田中播种68 d的晋谷21(左)和xiaomi (右),xiaomi已经成熟,而晋谷21仍未抽穗;C. B图中xiaomi穗放大图;D. 人工气候室中播种30 dxiaomi。标尺:AD10 cmB20 cmC5 cm

3. 谷子资源高效利用的分子机制及应用

土壤贫瘠是世界范围内影响农业生产的主要因素之一。虽然通过增施肥在一定程度上缓解了这一问题,然而肥的大量使用不仅增加了投入还消耗大量的能源、污染环境。提高植物养分利用效率,增强植物对低磷低氮的耐受性是未来农业发展的方向。与水稻、玉米和小麦等作物相比,谷子更耐贫瘠,是研究植物低磷低氮调控分子机制的好材料。

 

3谷子种质资源对硝酸盐的反应

4. 植物干细胞的维持和分化

全能的干细胞能够让植物在整个生命周期中产生新的器官,是植物生长发育的源泉和信号调控中心,但是到目前为止,人们对于干细胞组织中心建立和维持的机制仍然知之甚少。我们在植物胚胎发生的研究中,克隆到一个BE1基因,该基因通过碳水化合物代谢调控了植物胚胎发生和胚后发育的整个过程(Wang et al., 2010, 2014)。除此之外,BE1基因还参与了植物顶端分生组织发育的调控,可能在植物茎尖干细胞的发育过程起着重要的作用(图4A)。在植物组织培养中,已经处于分化状态的组织或器官可以脱分化形成具有干细胞功能的新的细胞或愈伤组织,并进一步再生出新的植株。这些过程几乎是植物干细胞的再生、维持和分化的完整再现。我们克隆了一个PGA37基因,该基因的过量表达可以逆转体细胞的命运,促使体细胞向胚性细胞的的方向发展,并最终产生大量体细胞胚胎(图4B)。PGA37基因编码一个R2R3-MYB转录因子,通过调控下游基因的表达行使其功能(Wang et al., 2009)。因此,我们正在进行PGA37下游靶基因的分离和鉴定工作。

 

4 拟南芥离体器官再生

发表的主要论文(*通讯作者,†同等贡献)

SCI论文

1. Helin Tan*, Jiahuan Zhang, Xiao Qi, Xiaoli Shi, Jianguo Zhou, Xingchun Wang, Xiaoe Xiang*. Correlation analysis of the transcriptome and metabolome reveals the regulatory network for lipid synthesis in developing Brassica napus embryos. Plant Molecular Biology2019, 99(1-2):31-44  

2. Zeeshan Ahmad, Faisal Nadeem, Ruifeng Wang, Xianmin Diao, Yuanhuai Han, Xingchun Wang, Xuexian Li*. A larger root system is coupled with contrasting expression patterns of phosphate and nitrate transporters in foxtail millet [Setaria italica (L.) beauv.] under phosphate limitation. Frontiers in Plant Science, 2018, 9:1367

3. Xingchun Wang, Shujun Chang, Jie Lu, Rupert Fray, Don Grierson, Yuanhuai Han*. Plant genetic engineering and genetically modified crop breeding: history and current status. Frontiers of Agricultural Science and Engineering, 2017, 4 (1): 5-27

4. Lan Shen†, Yufeng Hua†, Yaping Fu†, Jian Li†, Qing Liu, Xiaozhen Jiao, Gaowei Xin, Junjie Wang, Xingchun Wang, Changjie Yan*, Kejian Wang*. Rapid generation of genetic diversity by multiplex CRISPR/Cas9 genome editing in rice. Science China Life Sciences, 2017, 60(5), 506-515

5. Helin Tan*, Xiaoe Xiang, Jie Tang, Xingchun Wang. Nutritional functions of the funiculus in Brassica napus seed maturation revealed by transcriptome and dynamic metabolite profile analyses. Plant Molecular Biology, 2016, 92(4):539-553

6. Siyu Hou, Zhaoxia Sun, Bin Linghu, Dongmei Xu, Bin Wu, Bin Zhang, Xingchun Wang, Yuanhuai Han, Lijun Zhang, Zhijun Qiao, Hongying Li*. Genetic diversity of buckwheat cultivars (Fagopyrum tartaricum Gaertn.) assessed with SSR markers developed from genome survey sequences. Plant Molecular Biology Reporter, 2016, 34(1):233-241 (SCI IF= 2.304)

7. Yu Cui, Jinsheng Wang, Xingchun Wang, Yiwei Jiang. Phenotypic and genotypic diversity for drought tolerance among and within perennial ryegrass accessions. HortScience, 2015, 50(8):1148-1154 (SCI IF= 0.943)

8. Lu He, Bin Zang, Xingchun Wang, Hongying Li, Yuanhuai Han*. Foxtail millet: nutritional and eating quality, and prospects for genetic improvement. Frontiers of Agricultural Science and Engineering. 2015, 2(2): 124-133

9. Xingchun Wang*, Zhirong Yang, Min Wang, Lingzhi Meng, Yiwei Jiang, Yuanhuai Han*. The BRANCHING ENZYME1 gene, encoding a glycoside hydrolase family 13 protein, is required for in vitro plant regeneration in Arabidopsis. Plant Cell Tissue & Organ Culture, 2014, 117(2):279-291 (SCI IF= 2.39)

10. Chunmei Guan, Xingchun Wang, Jian Feng, Sulei Hong, Yan Liang, Bo Ren, Jianru Zuo*. Cytokinin antagonizes abscisic acid-mediated inhibition of cotyledon greening by promoting the degradation of ABI5 protein in Arabidopsis. Plant Physiology, 2014, 164(3):1515-1526 (SCI IF= 6.28)

11. Wei Li, Chao Wu, Guocheng Hu, Li Xing, Wenjing Qian, Huamin Si, Zongxiu Sun, Xingchun Wang, Yaping Fu, Wenzhen Liu*. Characterization and fine mapping of a novel rice narrow leaf mutant nal9. Journal of Integrative Plant Biology, 2013, 55 (11): 1016-1025 (SCI IF= 3.67)

12. Yan Liang, Xingchun Wang, Sulei Hong, Yansha Li, Jianru Zuo*. Deletion of the initial 45 residues of ARR18 induces cytokinin response in Arabidopsis. Journal of Genetics and Genomics, 2012, 39(1):37-46 (SCI IF= 3.981)

13. Xingchun Wang, Li Xue, Jiaqiang Sun, Jianru Zuo*. The Arabidopsis BE1 gene, encoding a putative glycoside hydrolase localized in plastids, plays crucial roles during embryogenesis and carbohydrate metabolism. Journal of Integrative Plant Biology, 2010, 52(3): 273-288 (SCI IF=3.67)

14. Xingchun Wang, Qiwen Niu, Chong Teng, Chao Li, Jinye Mu, Nam-Hai Chua, Jianru Zuo*. Overexpression of PGA37/MYB118 and MYB115 promotes vegetative-to-embryonic transition in Arabidopsis. Cell Research, 2009, 19(2): 224-235 (SCI IF=14.812)

15. Zhiyu Peng, Xin Zhou, Linchuan Li, Xiangchun Yu, Hongjiang Li, Zhiqiang Jiang, Guangyu Cao, Mingyi Bai, Xingchun Wang, Caifu Jiang, Haibin Lu, Xianhui Hou, Lijia Qu, Zhiyong Wang, Jianru Zuo, Xiangdong Fu, Zhen Su, Songgang Li, and Hongwei Guo. Arabidopsis Hormone Database: a comprehensive genetic and phenotypic information database for plant hormone research in Arabidopsis. Nucleic Acids Research. 2009, 37: D975-D982 SCI IF= 9.202

16. Jiaqiang Sun, Naoya Hirose, Xingchun Wang, Pei Wen, Li Xue, Hitoshi Sakakibara, Jianru Zuo*. The Arabidopsis SOI33/AtENT8 gene encodes a putative equilibrative nucleoside transporter that is involved in cytokinin transport in planta. Journal of Integrative Plant Biology, 2005, 47 (5): 588-603 SCI IF=3.67

部分中文论文

1. 贺榆婷, 卫云丰, 张洁, 郭永正, 叶玲, 韩渊怀, 杨致荣* 王兴春*. 谷子高效离体再生基因型和培养基的筛选. 核农学报, 2019, 33(7): 1265-1272

2. 齐晓, 王兴春*, 向小娥*. 光对油菜胚中蛋白质和脂肪酸生物合成的影响. 核农学报 2019,33(8):1501-1507

3. 辛高伟, 胡熙璕, 王克剑*, 王兴春*. Cas9蛋白变体VQR高效识别水稻NGAC前间区序列邻近基序. 遗传, 2018, 40(12): 1112-1119

4. 赵庆英, 张瑞娟†, 王瑞良, 高建华, 韩渊怀, 杨致荣*, 王兴春*. 基于名优谷子品种晋谷21全基因组重测序的分子标记开发. 作物学报, 2018, 44(5): 686-696

5. 王智兰, 杜晓芬, 王军, 杨慧卿, 王兴春, 郭二虎, 王玉文, 袁峰, 田岗, 刘鑫, 王秋兰, 李会霞, 张林义, 彭书忠. 谷子SiARGOS1的克隆、表达分析和功能标记开发. 中国农业科学, 2017, 50(22):4266-4276

6. 穆彩琴, 张瑞娟, 屈聪玲, 韩渊怀, 王兴春*, 杨致荣*. 基于RNA-Seq技术的谷子新基因的发掘和基因结构的优化. 植物生理学报, 2016, 52 (7): 1066-1072

7. 王兴春*, 谭河林†, 陈钊, 孟令芝, 王文斌, 范圣此*. 基于RNA-Seq技术的连翘转录组组装与分析及SSR分子标记的开发. 中国科学·生命科学, 2015, 45(3):301-310

8. 王兴春*, 陈钊, 樊娟, 何苗苗, 韩渊怀, 杨致荣*.利用RNA-Seq技术鉴定拟南芥不定芽再生相关的转录因子. 生物工程学报, 2015, 31(4): 552−565

9. 王兴春*, 王敏, 季芝娟, 陈钊, 刘文真, 韩渊怀, 杨长登*. 水稻糖苷水解酶基因OsBE1在叶绿体发育中的功能. 作物学报, 2014, 40(12): 2090-2097

10. 王艳艳,张春雨,王兴春*,刘斌*一种基于核酸外切酶Ⅲ的PCR产物克隆方法生物工程学报,201430(8):1266-1273

11. 王兴春*,杨致荣,张树伟,李红英,李生才*.拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析.生物工程学报,2013292):189-202

12. 白红红,章林平,王子民,王兴春,邵国胜*.锰对水稻亚铁毒害的缓解作用.中国水稻科学,201327( 5)491502

13. 王兴春*,李宏,王敏,杨致荣.植物体细胞胚胎发生的调控网络.生物工程学报,201026(2): 141-146

14. 邓岩,王兴春,杨淑华,左建儒*.细胞分裂素: 代谢、信号转导、交叉反应与农艺性状改良. 植物学通报,200623478-498

15. 张健,徐金相,孔英珍,纪振动王兴春,安丰英,李超,孙加强, 张素芝,杨晓辉,牟金叶,刘新仿,李家洋,薛勇彪,左建儒*.化学诱导激活型拟南芥突变体库的构建及分析.遗传学报,200532(10)1082-1088

16. 王兴春,杨长登*,李西明,马良勇.分子标记辅助选择与花药培养相结合快速聚合水稻白叶枯病抗性基因.中国水稻科学,200418(1)7-10

17. 杨致荣,王兴春,李西明,杨长登*.高等植物转录因子的研究进展.遗传,2004263):403-408

教材和专著

1. 主编《植物离体再生的调控机制》,中国农业出版社,2014,北京,ISBN 978-7-109-20416-4

2. 参编《植物激素作用的分子机理》,上海科学技术出版社,2012,上海,ISBN 978-7-5478-1433-8

3. 主编《水稻DNA指纹及应用》,中国农业科学技术出版社,2010,北京

4. 参编《生物化学》,科学技术出版社, 2010,北京

主持的科研项目

1. 国家重点研发计划项目子课题,谷子氮素高效吸收利用的分子机制,项目编号2018YFD1000704-11,研究年限20187-202212

2. 国家自然科学基面上项目,基于早晚熟突变体的谷子抽穗开花调控分子机制的研究,项目编号31471502,研究年限20151-201812

3. 植物细胞与染色体工程国家重点实验室开放课题,大豆抗旱分子机制的初步解析,项目编号PCCE-KF-2015-03研究年限20156-20165

4. 国家自然科学基金青年科学基金项目,PGA37靶基因的鉴定及其在体细胞胚胎发生过程中的功能研究,项目编号31100235,研究年限20121-201412

5. 山西省人才引进与开发专项资金淀粉分支酶OsSBEIII基因调控籽粒发育和稻米品质的分子机理,研究年限20121-201412

6. 山西省青年科技研究基金,玉米淀粉分支酶ZmSBEL调控植物发育的分子机理,项目编号2010021030-1,研究年限20101-201212

7. 中国水稻生物学国家重点实验室开放课题,淀粉分支酶OsSBE基因调控籽粒发育和稻米品质的分子机理,项目编号20090301,研究年限20091-201012

8. 山西农业大学科技创新基金,玉米ZmSBEIII基因调控淀粉合成和籽粒发育的机理 项目编号2009016,研究年限20101-201212

参与的科研项目

1. 国家自然科学基金青年科学基金项目,基于矮杆短生育期谷子的C4禾谷类新型模式植物体系的研究,项目编号31600289,研究年限20171-201912月,第二名

2. 山西省自然科学基金,超高生物量谷子突变体shb1生物量形成机制的解析,项目编号201601D011071,研究年限20161-201812月,第二名。

3. 谷子、糜子基因资源开发与分子育种山西省科技创新团队,第二名

4. 山西省百人计划项目和131人才工程项目,中方合作者,第二名

5. 山西省自然科学基金项目,BE1基因调控离体器官再生的机制及其在组织培养中的应用(2013011028-1),第二名

6. 国家自然科学基金,拟南芥转录因子OILY1对脂肪酸代谢调控的分子机理研究,项目编号30670196,研究年限20071- 200912

7. 科技部国家重点基础研究发展计划(973计划)(2006CB101601),菜籽中油脂形成的主控基因及其调控机制。

专利

1) 左建儒,王兴春,滕冲,牟金叶. 促进植物体细胞胚胎发生和脂肪酸合成的转录因子及其编码基因与应用,2012.07,中国,ZL200810114530.3

2) 左建儒,牟金叶,王兴春,滕冲,谭河林. 与植物脂肪酸和油脂代谢相关的转录因子及其编码基因与应用,2012.05,中国,ZL200810114531.8

获奖情况

1) 浙江省科技进步二等奖,水稻游离基因快速转育技术及多抗、优质新品种选育,浙江省科学技术厅,2005