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祝光涛——青年学者

已有 3053 次阅读 2018-4-24 21:23 |系统分类:人物纪事

 

祝光涛,男,1986 12 月出生,籍贯山东省潍坊青州市;2018年第一作者在《细胞》cell发文,2017年以共同第一作者在《科学》Science上发文,2014年以共同第一作者在《自然 基因》Nature Genetics上发文。



据悉,2018年3月祝光涛博士入职云南师范大学马铃薯研究院,加盟柔性引进人才黄三文和青年长江学者尚轶课题组。

2018年1月完成博士后研究工作;

2017年获中国农业科学院优秀博士后

2015年8月起在中国农业科学院博士后,导师:黄三文研究员;

2015年7月毕业于中国农业科学院蔬菜学专业,获农学博士学位,导师:杜永成 研究员;

2012 年 7 月毕业于中国农业科学院蔬菜学专业,获农学硕士学位,导师:胡鸿 研究员;

2009 年 7 月毕业于山东农业大学农学专业,获得农学学士学位;


Zhu G., Wang S., Huang Z., Zhang S., Liao Q.,  et al. Rewiring of the Fruit Metabolome in Tomato Breeding.Cell , 2018 , 172 (1-2) :249

Tieman, D., Zhu, G., Jr, R. M., Lin, T., Nguyen, C., & Bies, D., et al. A chemical genetic roadmap to improved tomato flavor. Science, 2017 , 355 (6323) :391(共同第一作者)

Lin, T., Zhu, G., Zhang, J., Xu, X., Yu, Q., & Zheng, Z., et al.  Genomic analyses provide insights into the history of tomato breeding. Nature Genetics,2014, 46(11), 1220.(共同第一作者)

祝光涛,国艳梅,王孝宣,高建昌,胡鸿,杜永臣.番茄红素生物合成相关基因及其基因

工程研究进展. 中国蔬菜, 2012,14:1-8.

邹芳玲, 国艳梅,杜永臣, 祝光涛, 高建昌, 胡鸿.番茄无选择标记转化体系的研究. 中

国蔬菜,2013,8:19-25.

黄三文,祝光涛,林涛,张俊红,伦尧尧,杜永臣,王孝宣.与番茄果实颜色性状相关的分

子标记及应用(专利号:201410273647.1)

 

相关新闻链接

青年科学家的“深圳基因”

http://sh.qihoo.com/pc/9b52979b08fd04ef9?sign=360_e39369d1



深圳番茄研究成果登上国际顶级期刊

http://news.163.com/18/0117/06/D8B7039A00018AOP.html


一年内两度登上世界顶级学术期刊,深圳科学家破解番茄风味的基因

http://sh.qihoo.com/pc/2s21qritcp7?sign=360_e39369d1


祝光涛在实验中

鼻子比嘴巴更风味

“番茄是全世界最有价值的果实。”基因组所所长黄三文表示,世界粮农组织统计显示,全世界番茄总产值每年接近1千亿美元。番茄具有低热量、富含抗氧化的番茄红素、多种矿物质和维生素等优势,被称为“世界第一大蔬菜作物”,在国际种业市场上,高端优质番茄的种子价格与黄金相当。

△中国农科院深圳农业基因组所所长黄三文(右一)从2004年起一直参与番茄基因组研究

中国科学家在番茄科研上一直奋勇争先。2004年,中国科学家参与了由14个国家300多位科学家组成的“番茄基因组研究国际协作组”。2012年,中国农科院黄三文团队和中国科学院李传友团队经过8年努力,完成了番茄基因组测序总任务的六分之一,成果发表以封面文章形式发表在《自然》杂志(《Nature》)上。同时,中国科学家开始了对番茄风味的更深入研究。

黄三文表示,番茄经过多年的人工驯化和育种,变成了现在的模样,但番茄的风味却下降了,逐渐影响了人们的消费意欲。“我们的研究就是要培育出好吃的番茄,送到市民餐桌上。”黄三文告诉读创记者,科学家遇到的第一个难题就是什么是好吃的番茄

△中国农科院深圳农业基因组所试验基地为科研提供了大量番茄资源

2012年开始,黄三文团队便与美国科学院院士、美国佛罗里达大学教授Harry Klee合作,一方面找到了170位品尝专家,请他们对100多种番茄进行品鉴打分;另一方面,利用先进仪器,分析出番茄中含有的1000种物质,与品尝专家的打分进行统计学关联,最终找出了果糖、葡萄糖、苹果酸、柠檬酸和29种挥发性物质,“这33种物质对于番茄风味有着决定性作用。”

黄三文表示,其实在好不好吃这个问题上,鼻子比嘴巴更能起决定性作用。“舌腔能够体验出酸甜苦咸鲜等5种味觉,而鼻腔中可以感觉出200多种不同的气味受体。”黄三文说,味觉与嗅觉的综合才能称之为风味

审稿人赞叹这是一部力作

番茄有9亿碱基对,3.5万基因,它们又与33种决定番茄风味的物质怎样发生关联的?

科学家表示,这需要经历庞大繁复的计算过程。“基因组所利用2万个CPU、拥有50万亿次计算能力的超级计算机系统,完成了这个堪称全世界农业科学界首次完成的如此庞大的计算,体现了中国在大数据研究上的雄厚实力,也体现了深圳在IT领域的领先地位。”黄三文透露,《细胞》杂志两位审稿人在评语中赞叹到这是一部“力作”。

通过对番茄2600多万个变异位点与33种风味决定物质的关联分析,科学家发现了控制风味的50个基因位点,并确定了10个关键基因位点,以此找到了这些位点的最佳等位基因。

科学家通过刻苦研究,构建了番茄变异组、代谢组和转录组大数据库。祝光涛表示,研究所有基因变异的变异组收集了610种番茄样本,从中找到了2600万个基因组变异位点;研究所有代谢产物成分与含量的代谢组收集了442份番茄样本,从中找出了980种代谢物;研究所有基因表达情况的转录组收集了339份番茄样本,从中找到了3万多个基因表达量。“这不仅对于番茄研究有用,对于其他植物研究也有着重要价值。”黄三文表示。

△科学家建立代谢组大数据库,仅代谢组相关研究就耗费了30500个番茄

为番茄全基因组设计育种提供线路图

据了解,科学家所发现番茄中的980种代谢物既包含了糖酸类、氨基酸、核苷酸等初级代谢物,也包括类黄酮、多胺类、多酚类、茄碱类等大量次级代谢物。科学家认为,我们吃的番茄果实就是代谢组的重要组成,番茄代谢组是营养和风味的综合体现

△野生番茄

通过代谢组大数据库,科学家解析了番茄的育种路径。人们是如何将1克左右的绿色野生番茄,培养成现在大于100克的红色或粉色番茄,科学家认为,首先野生番茄被驯化成为樱桃番茄,就是我们通常说的圣女果;樱桃番茄再经过改良成为大果番茄;大果番茄再通过不同的选择形成不同类型的分化。

△樱桃番茄

很多人会感觉,番茄的大小、颜色与风味有关,科研发现,果重基因并不直接决定代谢物含量,而是通过连锁周围基因影响代谢物含量,科学家首次揭示了“搭车效应”对代谢物的影响。

△番茄的果重基因连锁周围基因影响了代谢物的含量

又如,粉色番茄比红色番茄吃起来更“沙”,更好吃。科学家通过代谢组分析发现,粉色番茄跟红色番茄并不仅是颜色的区别,它们之间上百种物质发生了显著变化,红色番茄含有大量的类黄酮,还有多胺、多酚和番茄碱物质,这些物质才是影响番茄口感的主要成分。

“2017年1月,我们在《科学》上发表的文章仅发现了33种主要控制番茄风味的物质,现在已经扩展到1000种,并且发现了影响番茄中多种维生素、氨基酸等营养物质含量的遗传位点。”黄三文表示,这些研究结果为番茄果实风味和营养物质的遗传控制和全基因组设计育种提供了线路图。

友媒视角| 《细胞》:中国农业科学院优秀博士后祝光涛发现调控番茄果实与风味物质的新代谢途径

发布时间:2018-02-09 发布来源:中国农科院博士后联谊会


 祝光涛,1986年12月生,2009~2015年间在中国农业科学院蔬菜花卉研究所攻读硕士和博士学位,2015年6月进入中国农业科学院生物学博士后流动站,在院属深圳农业基因组研究所开展工作。近年来,祝光涛通过基因组学的方法,对番茄的相关生物学问题展开连续、深入的研究,在站期间主持国家自然科学基金1项,发表SCI论文2篇,累计影响因子67.615,科研成果显著。

 在博士期间,祝光涛已成功构建了番茄高密度变异组图谱,并揭示了番茄的驯化历史。2014年,相关成果作为封面论文发表在《自然—遗传学》(Nature Genetics)期刊,受到来自美国科学院院士哈利·克里(Harry Klee)教授的赞誉,并获得国家奖学金、中国农业科学院优秀博士论文等荣誉。

 进站后,祝光涛继续针对番茄展开研究,发现了控制番茄风味的遗传位点,鉴定了影响风味的主要的贡献物质,绘制了服务于番茄风味改良的育种路线图。2017年,研究成果作为封面论文发表在著名学术期刊《科学》(Science),被人民日报、新华网、华尔街日报、英国卫报等国内外主流媒体竞相报道。此后,祝光涛进一步整合了代谢组、转录组和变异组生物大数据,首次全面揭示了驯化、改良、分化、渐渗过程中番茄果实代谢组的变化,鉴定了果实中营养和风味物质的遗传位点,发现了新的调控代谢途径。该部分的研究成果于2018年发表在著名期刊《细胞》(Cell),再次获得业界的充分肯定。

 在博士后研究期间,祝光涛依托于良好的科研平台,与合作导师及其他团队成员通力协作,为番茄育种改良提供了重要的科技支撑,扩大了我国在农业科研领域的知名度和影响力。2017年,祝光涛被评为“中国农业科学院优秀博士后”。




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