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博文

选题-素质-论文

已有 8468 次阅读 2007-6-1 22:02 |个人分类:抬头看路|系统分类:科研笔记

跳出传统模式,全面提高素质——张大鹏、王永章谈论文写作
 
 04年全国百篇优秀博士论文获得者、果树专业01届毕业生王永章博士,及其导师、生物学院教授张大鹏。就论文选题、实验操作、论文写作经验等,王永章和张大鹏谈了他们的一些感受。

 

突破传统模式,选题是关键

作为国家自然科学基金重点资助课题的一部分,王永章的研究题目是《苹果果实糖代谢的调控机理》。很多人都从事过这方面的研究,并取得了一定成就。尽管如此,在导师的指导下,王永章还是跳出了传统的植物生理的研究框架,结合实验室的优势,大胆地作出了以“发育过程中苹果果实糖含量及相关酶活性的变化规律”为切入点,增加了“果实圆片组织培养,相关酶的Western印迹和相关酶的胶体金免疫电镜定位”等实验设计。

王永章认为一个完整的实验如同一个完美的故事:有开头,有结局,但最主要的还要有中间过程。从某种程度上讲,这个中间环节更为重要,有了它,往往可以使研究更深一步。

在这个问题上,张大鹏也说,选题是关键,切忌什么都贪,要在深度上下功夫,抓住核心深入下去,才能出奇制胜。在确定了方向后,接下来的科学研究,同样是需要有严谨的作风,一步一个脚印,尤其要把最基础的几步走扎实。除此之外,要尽可能取得多方面证据,让论文更具说服力,这样才可以让论文得到更高级别组织的认可。

 

培养人才,素质是首要

“我选研究生首先会看他的素质。我所提出的条件十分苛刻,如果不能达到要求,就不能毕业。”张大鹏认为一个人的素质分很多种,但最重要的是科研素质。搞科研就要有决心,做到这一点,也就成功了一半。只有心中有个信念——我一定要做出成绩,才能刻苦、勤动脑,克服重重困难。作为一个合格的研究生,除了具有科研能力之外,还应该具有多方位的知识层次和独立思考的能力。

王永章坦言自己的个人条件不是太好,在实验中遇到了很多困难,但是他通过向别人请教,逐步提高了自身的科研能力。做Western印迹就是一个例子,由于底子较薄,对于实验中的Western印迹没有完全搞明白,于是他主动向生院的同学请教,及时地解决了实验中的障碍,使实验得以顺利进行。

王永章认为,实验室最重要的是实验氛围。他很庆幸自己所在果树分子及发育生物学实验室有一个非常好的传统——定期举办Seminar报告。通过专题综述,汇报论文的研究进展等形式,既可以让导师了解和把握学生的科研工作进展,又可以让学生通过聆听他人的报告,拓宽了自己的知识面,能够及时解决实验中出现的问题。

 

中英文双管齐下,注重论文质量

张大鹏非常重视对学生英文写作技能的培养。一般在中文定稿后,要求学生把比较好的文章再译成英文。王永章说,在英文写作方面,他得到导师的很多帮助。由于他的英文基础较差,以前又缺乏相应的训练,在英文写作上问题较多,刚开始时感到难度很大。针对这种情况,导师经常拿出以前发表的中、英文原稿,给他细心讲授翻译的要点、方法及应注意的问题。通过不断地强化训练,英语写作水平有了很大的提高。

人往高处走,水往低处流。发表论文也同样如此。张大鹏说,在撰写论文时应鼓励学生用英语书写,即使不会,也不用害怕,还可以模仿。论文的核心在于科学推理,而不在语言。

在学生写好论文之后,我会先对论文做一下评估,再往比论文所能达到的标准更高的杂志投稿。这样即使被退回,也不会耽搁太长的时间,因为级别越高的杂志社,它的反应越快,而且审稿很负责。

 

以身作则,严格要求

王永章说,导师的一句话对他影响很大,“论文的写作质量反映你的水平问题,但论文编排的好坏反映你的态度问题,既然文章是给人看的,你就要尽最大努力把文章写好、排好”。不光是论文内容,就连语法、标点符号、图表、字体、学名、参考文献的编排格式,张大鹏都对研究生做了严格的要求。

“导师平时就是这样做的,他要求我们的,他都首先做到了。”王永章的语气里流露出对恩师的敬佩之情。

 

背景资料:

张大鹏,中国农业大学生物学院教授,博士生导师,主要从事植物分子方面的研究。

王永章,1997年09月师从于中国农业大学张大鹏教授,于2001年07月获博士学位。获奖论文题目:《苹果果实糖代谢的酶学研究:着重于酸性转化酶和淀粉酶的细胞生理学机制》

中国农大张大鹏研究小组在《自然》发表论文


http://www.sina.com.cn 2006年10月27日 17:29 科学时报
 

  找到控制植物气孔运动和种子发育“金钥匙”

  本报北京10月26日讯(通讯员陈卫国 记者黄晶晶 马晓岚)近日,中国农业大学科研工作再结新硕果,该校生物学院张大鹏教授的研究小组成功发现植物激素脱落酸(ABA)的一个受体ABAR。10月19日出版的《自然》杂志以主题论文(Article)的形式发表了该成果。

  据介绍,生长素、赤霉素、细胞分裂素、乙烯和脱落酸(ABA)等植物激素“五兄弟”一直是生命科学研究的热点。植物激素参与调控植物生长发育过程的几乎每一个方面,而ABA主要掌管植物气孔运动和种子发育:当植物处于干旱状态时,体内的ABA会自动增加,帮助叶面的气孔关闭,以控制水分散失,帮助植物战胜干旱;当果实中的种子发育到接近成熟时,从生理上已获得发芽能力,ABA会控制种子的休眠和萌发,使种子不会在植株上或恶劣的环境下发芽。

  过去,科学家发现了一种ABA受体,认识了ABA对植物开花和侧根形成的控制。而对于控制植物种子发育、气孔和对干旱适应性的ABA受体却一直是个未知的谜团。张大鹏研究小组找到了答案,他们发现一种参与叶绿素生物合成的蛋白质也是一种ABA受体,并于最近完成了鉴定这种介导种子发育、幼苗生长和叶片气孔行为的ABA受体——ABAR。

  张大鹏教授研究小组几年前提纯了一种ABA特异结合蛋白,命名为ABAR,并克隆了编码ABAR的基因。结果发现ABAR基因编码一个已知蛋白质,即定位于质体内的参与催化叶绿素合成和质体—核信号转导的蛋白质CHLH。他们在模式植物拟南芥中研究了ABAR/CHLH与ABA信号识别的关系。研究表明,通过超表达技术上调ABAR/CHLH基因表达,可以使植物在种子萌发、幼苗生长和气孔运动方面对ABA反应“超敏”;而用稳定表达的RNA干扰、反义RNA、化学诱导的RNA干扰技术或通过稳定表达的突变体对ABAR/CHLH基因表达下调,发现使植物在种子萌发、幼苗生长和气孔运动方面对ABA反应“脱敏”。ABAR/CHLH的基因敲除突变体,由于种子不能正常成熟,是致死突变。叶绿素合成和质体—核信号转导的突变体,如果不影响ABAR/CHLH的表达,就不影响植物对ABA信号的响应。以上研究结果证明,ABAR是一个ABA受体。ABAR介导的ABA信号转导是一个独立于叶绿素合成和质体—核信号转导的不同的细胞信号过程。

  据悉,发现脱落酸受体ABAR,无疑是找到了控制植物气孔运动和种子发育的“金钥匙”。找到了这把钥匙,将进一步深入揭示脱落酸执行生物学功能的过程,使人们更加自由地控制植物气孔运动和种子发育成为可能,为脱落酸作用机理和应用研究打开了一扇新大门。

  据悉,该论文是中国农业大学第一篇在《自然》杂志上发表的论文。

 

 

张福锁

  张福锁,中国农业大学资源与环境学院长江学者特聘教授。聘任岗位:植物营养学。博士生导师。

  个人简介

  1960年10月4日生于陕西省凤翔县,
  1982年毕业于西北农学院土壤农化系,
  1985年在北京农业大学土化系获硕士学位,
  1986年2月-1990年2月在联邦德国Hohenheim大学攻读博士学位,
  1990年2月在北京农业大学博士后流动站工作,
  1991年7月晋升为副教授,
  1993年12月晋升为教授、博士生导师。

  学术职务

  国际植物营养委员会主席(2001-)
  中国植物营养与肥料学会常务理事兼青年工作委员会主任
  中国土壤学会常务理事兼青年委员会主任
  中国植物生理学会环境生理专业委员会委员
  《中国农业大学学报》副主编
  资源与环境学院,院长

  科研项目

  先后主持国家重点基础研究规划项目课题、国家自然科学基金重大项目课题、重点项目和国家攀登计划项目课题、杰出青年基金、优秀中青年专项基金和跨世纪人才基金、引进国外先进农业技术等项目。

  学术成就

  发表论文100多篇,专著7本。
  在土壤养分有效性、植物-土壤相互作用机理与植物营养生理和遗传研究方面取得了重要进展。结合我国农业生产实际,在生产中发现问题进行基础理论研究,现已初步形成了研究特色。
  在研究工作中发现并经系统研究证实禾本科植物不仅在缺铁, 而且在缺锌条件下能够合成和分泌特异抗性化合物-植物铁载体(Phytosiderophore),改变了国际植物营养学界普遍公认的缺铁专一性反应机理的观点。进一步发现并经大量试验证实植物铁载体对土壤养分活化能力的非专一性,改变了那种植物铁载体只活化铁,而不活化其它养分的观点。
  证实根质外体是植物铁、锌等养分的贮备库。小麦在缺铁或缺锌的条件下,可在根质外体富集和活化所需养分,从而减少土壤颗粒的吸附、根际微生物的破坏和其它环境条件对其适应性的不良影响。这一结果初步揭示了植物在长期进化过程中形成的适应性机理具有优越的生态学意义。

  学术荣誉

  1992年获中国科协第三届优秀青年科技奖,同年获霍英东基金会优秀青年教师基金;
  1993年获国家自然科学基金会优秀中青年专项基金和国家教委首批跨世纪人才基金;
  1993年9月在第十二届国际植物营养学大会上被选为国际植物营养学会常务理事,
  1997年9月在第十三届国际植物营养学大会上获得连任国际植物营养学会常务理事,
  1994年获国家自然科学基金委首批国家杰出青年基金,同年获国家教委科技进步一等奖和二等奖各一项及北京市“五四”青年奖,
  1995年获人事部国家级有突出贡献的中青年专家称号和北京市先进工作者称号,
  1996年被列入人事部“百千万人工程”,同年入选农业部神农计划,
  1997年获农业部科技进步二等奖,
  1998年获国家科技进步三等奖。
  2001年获教育部“长江学者”特聘教授职位。

中国科学院上海生命科学研究院
在岗研究生导师情况介绍

 

 
姓名 林鸿宣
所系名称 植生生态研究所
性别
专业名称 遗传学
技术职务 研究员
行政职务 研究组长
Mail地址 hxlin@sippe.ac.cn
指导博士
生总数
4 指导硕士
生总数
4 通讯地址 上海岳阳路320号
目前博士
生数
3 目前硕士
生数
4 邮政编码 200031
研究方向 作物重要性状的遗传与功能基因研究
研究工作 以模式作物水稻作为研究材料,利用基因组研究所取得的大量遗传信息和创建遗传材料,开展作物重要性状包括逆境抗性、产量与品质性状的遗传及其功能基因的研究,以期阐明这些性状的分子机制与发展分子育种技术。目前主要研究内容如下:

1. 利用图位克隆方法定位与克隆水稻逆境抗性和产量性状相关基因/QTL并开展深入的功能分析,阐明作物重要性状的分子遗传机制并为作物新品种改良提供重要有利基因。
2. 通过基因芯片等技术研究水稻对逆境胁迫响应的信号传导途径与调控网络。
3. 对水稻品质性状的遗传机理开展研究,为优质品种改良提供理论依据。
获奖情况 (1)The paper entitled "Fine mapping and characterization of quantitative trait loci Hd4 and Hd5 controlling heading date in rice" by Lin, H. et al. (Breeding Science,53: 51-59) was awarded as the most excellent article by the Japanese Society of Breeding, 2004. (荣获2004年日本育种学会最优秀论文奖)

(2)中国云南稻种矮源研究和利用,1991年农业部科学技术进步二等奖,排名第三

(3)应用RFLP标记分析水稻广亲和品种的亲缘关系及广亲和性和生育期基因的定位,1995年浙江省科学技术进步三等奖,排名第五。







指导研究
生情况
指导毕业博士生: 1名
目前在学博士生:3名;硕博连读生:4人数
个人简介 学历
1979.9-1983.7 华南农业大学作物遗传育种专业,学士
1983.9-1986.7 中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业,硕士
1991.9-1994.7 中国农业科学院研究生院作物遗传育种专业,博士

工作经历
1986.8-1995.9 中国水稻研究所, 助理研究员、副研究员, 水稻遗传与育种
1995.10-1996.9 日本国际农林水产业研究中心, 博士后研究员, 水稻耐盐性的分子遗传
1996.10-1997.7 中国水稻研究所,副研究员
1997.8-2001.2 日本国立农业生物资源研究所, 博士后研究员,水稻基因组项目(RGP), 水稻重要性状功能基因研究
2001.3起 植物生理生态研究所研究员,博士生导师,中国科学院“百人计划”入选者,“作物重要性状遗传与功能基因组研究”







近期论文 1. ZH Ren, JP Gao, LG Li, XL Cai, W Huang, DY Chao, MZ Zhu, ZY Wang, S Luan, HX Lin (2005) A rice quantitative trait locus for salt tolerance encodes a sodium transporter. Nature Genetics 37: 1141-1146

2. Chao DY, Luo YH, Shi M, Luo D, Lin HX (2005) Salt-responsive genes in rice revealed by cDNA microarray analysis. Cell Research 15:796-810

3. Lin HX,Zhu MZ, Yano M, Su WA, Gao JP, Liang ZW, Hu XH, Ren ZH,Chao DY (2004) QTLs for Na+, K+ uptake controlling rice salt tolerance of shoot and root. Theor. Appl. Genet. 108: 253-260

4. Lin HX, Liang ZW, Sasaki T,Yano M (2003) Fine mapping and characterization of quantitative trait loci, Hd4 and Hd5, controlling heading date in rice. Breeding Science 53: 51-59

5. Zheng LY, Zhu XD, Qian Q, Zhao Z, Zhang JJ, Hu XH, Lin HX, Luo D (2003) Morphology and mapping analysis of rice (Oryza sativa L.) clustered spikelets (Cl) mutant. Chinese Sci. Bull. 48(6): 559-562

6. Lin HX, Ashikari M, Yamanouchi U, Sasaki T, and Yano M (2002) Identification and characterization of quantitative trait locus, Hd9 controlling heading date in rice. Breeding Science 52: 35-41.

7. Yamanouchi U, Yano M, Lin HX, Ashikari M, and Yamada K (2002) A rice spotted leaf gene, spl7, encodes a heat shock transcription factor protein. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99: 7531-7535.

8. Monna L, Lin HX, Kojima S, Sasaki T, Yano M(2002)Genetic dissection of genomic region for Hd3 into two loci, Hd3a and Hd3b, controlling heading date in rice, Theor Appl Genet,104:772-778.

9. Yano M, Kojima S, Takahashi Y, Lin HX, Sasaki T(2001)Genetic control of flowering time in rice, a short-day plant, Plant Physiol, 127(4): 1425-1429

10. Lin HX, Yamamoto T, Sasaki T, and Yano M. ( 2000) Characterization and detection of epistatic interactions of three QTLs, Hd1, Hd2, and Hd3, controlling heading date in rice using nearly isogenic lines. Theor. Appl. Genet. 101: 1021-1028.

11. Lin HX, T Yamamoto, T Sasaki, M Yano(2000)Characterization and detection of epistatic interactions of three QTLs, Hd1, Hd2, and Hd3, controlling heading date in rice using nearly isogenic lines, Theor Appl Genet, 101: 1021-1028

12. Yamamoto T, Lin HX, Sasaki T, Yano M(2000)Identification of heading date quantitative trait locus Hd6, and characterization of its epistatic interaction with Hd2 in rice using advanced backcross progeny, Genetics, 154: 885-891

13. Lin HX, HR Qian, JY Zhuang, J Lu, SK Min, ZM Xiong, N Huang, KL Zhang(1996)RFLP mapping of QTLs for yield and related characters in rice (oryza sativa L.), Theor Appl Genet, 92: 920-927
中科院上海植生所林鸿宣研究员和美伯克利加州大学栾升教授合作研究发现一种与水稻耐盐性能有关的基因SKC1,并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。该基因编码离子转运蛋白,与离子长距离运输有关,控制盐胁迫下水稻地上部的钾/钠离子平衡,从而增加水稻的耐盐性。研究成果将发表在10月份的《自然遗传学》上。


        中美两国科学家共同合作,发现了一种与水稻耐盐性能有关的基因。由中国科学院上海植物生理所研究员林鸿萱和美伯克利加州大学植物和微生物学系教授栾升共同完成的这项研究,研究成果将发表在10月份的《自然遗传学》上。  

  土壤中的盐含量是限制作物产量的关键因素。更好地了解天然作物中耐盐遗传基础,就可能有助于找到更好提高作物耐盐性能的办法。  

  栾升教授在接受记者电话采访时说:“上海植物生理所的林鸿萱等人最早开始这项研究,后来我们共同进行了更为深入的研究。钠盐是土壤中的一种盐类,钠离子对植物生长有害。我们在一种称为NonaBokra的日本籼米中发现了SKC1基因变异,这种基因让钠离子在植物体中不断循环,并让其进入不太重要的植物部位如根部,而不是进入重要部位如叶和茎部,从而保障了重要部位的生长。SKC1基因编码是一种钠离子载体蛋白,而这种载体蛋白质在钠离子循环中起重要作用。”  

  栾升1982年至1985年在上海植物生理研究所攻读研究生,1986年赴美。他认为,日本NonaBokra籼米中的SKC1基因比对盐敏感的日本粳米Koshihikari的SKC1基因更活跃,即能更有效地将钠离子从植物地上部分(叶和茎)输送到根部,进而将钠离子排放到土壤中。因此,这种日本籼稻才具有更强的耐盐性能。



        广袤而贫瘠的盐碱地上,也能结出沉甸甸的稻穗!中科院上海生命科学研究院植物生理生态研究所昨天宣布:他们成功克隆出一个与水稻耐盐相关的功能基因,并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。

        目前这一成果已在线发表于国际顶级期刊《自然遗传学》上,并将正式刊发在10月份的该杂志中。相关科学家称:这意味着,水稻将不再是“江南水乡”的专利!不久的将来,经过基因改良的抗盐水稻新品种便有望问世。

        “通常来说,盐碱地就意味着低产乃至绝收。”该课题负责人、植物生理生态所林鸿宣研究员透露,目前全世界约有10亿公顷的盐碱地,其中我国就有800万公顷的耕地存在不同程度的盐碱荒漠化。而随着化肥的大量使用和干旱的发生,此类土壤面积还在不断扩大。

        如何让水稻等农作物在恶劣的盐碱土壤中也能“顽强生长”?这是各国竞相研究的课题。在一个古老的水稻地方品种中,上海科学家发现一个耐盐基因——SKC1。原来,一旦水稻受到盐胁迫时,稻株的叶、茎部分就会积累大量钠离子,变得“奄奄一息”。而SKC1好像一辆“运输车”,会把叶、茎中的过量钠离子“运回”到根部,使水稻恢复健康。林鸿宣告诉记者:这一成果意味着,在普通高产水稻中导入SKC1基因,也有可能增强其耐盐性。“我们希望与农业部门加强合作,通过基因工程和遗传改良手段,争取早日培育出高产、抗逆的水稻新品种。”

        ●《自然遗传学》杂志审稿人:“该论文研究技术严密,不仅会引起植物生物学家和农学家的兴趣,而且也会引起生物学家……的兴趣。”

        “这是一份非常出色的工作”。

        ●我国“水稻高产等重要农艺性状相关功能基因研究”重大专项主要负责人韩斌研究员:“这是我国水稻重要功能基因所取得的突出成果之一,具有重要的学术意义和广泛的应用前景。”



        中科院上海生科院植物生理生态所今天宣布:该所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员及其博士生任仲海、高继平等与美国加州大学伯克利分校栾升教授及其助手李乐攻博士进行合作,在水稻重要农艺性状功能基因研究上取得突破性进展,在国际上首次成功克隆了与水稻耐盐相关的数量性状基因SKC1,并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。  

  为了解决资源短缺、土壤盐碱荒漠化这些世界性难题,对作物抗逆性的研究在国际上备受重视,抗逆性已成为评价优良作物品种的重要指标之一。  

  抗逆性、产量等是由多个数量性状基因控制的复杂性状,因此克隆这类基因对于阐明作物重要性状的遗传调控机理以及育种改良均具有重要意义。然而,此类基因的遗传机制十分复杂,克隆难度很大,国外有多家实验室均在开展相关研究,但目前控制作物重要抗逆性状的数量性状基因的克隆还未见报道。林鸿宣研究员领导的研究组,多年来潜心于水稻耐盐数量性状基因的克隆研究,成功克隆了盐胁迫下控制水稻地上部钾/钠离子含量的数量性状基因SKC1。该基因编码离子转运蛋白,耐盐品种与感盐品种之间存在四个氨基酸替换的自然变异,这是引起SKC1基因功能变化的分子基础。  

  功能分析结果表明,该基因与离子长距离运输有关,控制盐胁迫下水稻地上部的钾/钠离子平衡,即维持高钾/低钠的离子平衡,从而增加水稻的耐盐性。  

  为了更深入探明该基因的功能,林鸿宣研究员与栾升教授领导的两个研究组合作开展了SKC1的电生理功能分析研究。由此获得推测SKC1的作用机理是:当水稻受到盐胁迫时,稻株的地上部(叶、茎等)会积累大量的钠离子,而SKC1则能够把地上部分过量的钠离子回流到根部,从而减轻钠离子毒害,增强水稻耐盐性。  

  此项研究成果在作物抗逆性分子育种上将具有广泛的应用前景。国际同行高度评价这项成果,说“该研究技术严密,研究结果不仅会引起植物生物学家和农学家的兴趣,而且也会引起生物学家对离子转运系统如何进化出来并且在复杂真核生物中发挥功能感兴趣。”



        中国科学院上海生科院植物生理生态所植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员及其博士生任仲海、高继平等,与美国加州大学伯克利分校栾升教授及其助手李乐攻博士进行合作,在水稻重要农艺性状功能基因研究上取得突破性进展,成功克隆了与水稻耐盐相关的数量性状基因SKC1,并阐明了该基因的生物学功能和作用机理。相关论文已发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》(Nature  Genetics)。

        林鸿宣研究员领导的研究组,多年来潜心于水稻耐盐数量性状基因的克隆研究,并取得了突破,成功克隆了盐胁迫下控制水稻地上部钾/钠离子含量的数量性状基因SKC1。该基因编码离子转运蛋白,耐盐品种与感盐品种之间存在四个氨基酸替换的自然变异,这是引起SKC1基因功能变化的分子基础。功能分析结果表明,该基因与离子长距离运输有关,控制盐胁迫下水稻地上部的钾/钠离子平衡,即维持高钾/低钠的离子平衡,从而增加水稻的耐盐性。为了更深入探明该基因的功能,林鸿宣研究员与栾升教授领导的两个研究组合作开展了SKC1的电生理功能分析研究,发现SKC1编码的蛋白是钠离子的特异性转运蛋白而不直接运输钾离子,钾离子含量的变化是由于钠离子竞争引起的;该蛋白定位于细胞膜上,在耐盐水稻品种中其功能活性明显强于感盐品种。

        该研究得到国家科技部“十五”重大专项、国家自然科学基金委、上海市科学技术委员会和沪港安信分子生物科学研究基金等的资助。“水稻高产等重要农艺性状相关功能基因研究”重大专项主要负责人之一、中国科学院国家基因研究中心主任韩斌研究员指出,由于我国近几年来对水稻功能基因组研究的大力支持,以及科学家们的不懈努力,我国在该领域取得了世界瞩目的成果。林鸿宣研究员及其合作者对水稻耐盐相关数量性状基因的克隆和功能研究是我国水稻重要功能基因研究所取得的突出成果之一,具有重要的学术意义和广泛的应用前景。



在0.7%的盐水环境中,实验水稻进行32天的“生存考验”:没有导入SKC1功能基因的水稻基本枯死,而导入耐盐基因的水稻则茂盛依旧。

自然-遗传学》:林鸿宣小组克隆出水稻功能基因GW2
 
 作者: 来源:新华社 发布时间:2007-4-9 23:3:27 小号字 中号字 大号字
 
中科院上海生科院植物生理生态所、植物分子遗传国家重点实验室林鸿宣研究员领导的研究组,在水稻产量相关功能基因研究上取得突破性进展,成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2,并深入阐明了相关的生物学功能和作用机理,显示这一基因在高产分子育种中具有应用前景。相关论文已于4月8日在线发表于国际顶级遗传学杂志《自然-遗传学》(《Nature Genetics》)。
 
遗传改良或基因工程是提高作物产量的有效手段之一。寻找与高产相关的功能基因对水稻高产育种具有重要的理论意义和应用价值。粒重是决定水稻产量的要素之一,它是由多个基因控制的复杂数量性状,相关分子遗传调控机理还不清楚。
 
林鸿宣研究员指导博士生宋献军和黄巍等经过多年的潜心研究,成功克隆了控制水稻粒重的数量性状基因GW2。大量翔实的实验结果表明,GW2作为一个新的E3泛素连接酶,可能参与了降解促进细胞分裂的蛋白,从而调控水稻谷壳大小、控制粒重以及产量;当GW2的功能缺失或降低时,基因降解可能与细胞分裂相关蛋白的能力下降,从而加快细胞分裂,增加谷粒谷壳的细胞数目,进而显著增加水稻谷粒的宽度、加快籽粒灌浆速度、增加粒重以及产量。
 
研究人员通过分子标记选择方法将大粒品种的GW2基因导入小粒品种中培育成新株系,分别收获了种于大田的25株。测定每株的产量,与小粒品种相比,新株系虽然每穗粒数有所减少,但由于粒重的明显增加,最终引起单株产量显著增加,显示这个基因在高产育种中具有利用价值。增产效果有待于进一步的小区试验考察和验证。研究成果为作物高产育种提供了具有自主知识产权和重要应用前景的新基因;为阐明作物产量和种子发育的分子遗传调控机理提出了新见解。
 
《自然·遗传学》杂志三位评审人对这项研究一致给予高度评价: “我们现在可以通过控制GW2的功能得到合适大小的水稻谷粒,在这一点上我相信这是一项在水稻产量育种史上有重要意义的工作”“有关该基因定位克隆、序列分析和转基因表型鉴定以及E3泛素连接酶的功能实验是令人信服的”“这是一篇将引起遗传工作者极大兴趣的力作,该论文通过大量而深入的实验包括基因定位克隆、基因结构分析、功能和表型鉴定等证明该基因控制水稻谷粒大小,为作物种子的遗传调控机理研究提出了有价值的见解。”


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1 高建国

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