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蔡应繁课题组

2013年11月19日 00:00  点击:[]

蔡应繁

职称:教 授

联系电话86-371-23881387

传真86-371-23881387

E-mailcyf@henu.edu.cnyingfancai@outlook.com

实验室网页http://cps.henu.edu.cn/

主要研究方向:棉花抗病与发育生物学、基因组学

课题组工作人员:龙 璐 博士

博士后:

博士研究生:孙 全(2014博),张林(2016博)

硕士研究生:王微娜(2012),杨 璨(2013),刘 鑫(2013),周克学(2013),王光浩(2013),耿帅鹏(2014) ,张 赛(2014),张 慧(2014),乔 鹏(2014),程洁茹(2015),刘玉佳(2015),张祥瑞(2015),李 博(2016),王晨晓(2016),乔 婧(2016), 张媛媛(2017),谢远辉(2017),师倩(2017),王灵璞(2017)。


 

蔡应繁,男,博士,教授,博士生导师

研究方向:棉花抗病与发育生物学、基因组学

   2003年于四川大学生命科学学院植物学专业博士研究生毕业,获理学博士学位。1986年和1997年分别获西南农业大学农学学士学位和作物遗传育种专业硕士学位。2005-2006于美国康乃尔大学Cornell UniversityBoyce Thompson植物研究所访问科学家。19867-2013年8月先后于四川省农业科学院经济作物研究所、西南交通大学、重庆邮电大学工作,2013年8月-至今,河南大学生命科学学院、棉花生物学国家重点实验室/河南省植物逆境生物学实验室工作,被聘为河南大学攀登计划第二层次特聘教授。

先后主持国家自然科学基金项目(多项)、国家科技攻关、国家863计划子课题、农业部、四川省、重庆市重点攻关项目、河南省科技创新杰出人才项目等国家和省部级重点项目30多项,参加国家重点研发计划项目研究。主持选育出通过国家审定和省审定的棉花抗黄萎病高产优质新品种3个(川棉239,川棉243、川棉65)应用于大面积生产,转让新品种专利1项。共同主持培育出棉花抗黄萎病多菌系抗源种质川737、川2802(成果第二完成人),获国家发明三等奖和四川省科技进步一等奖,新增社会经济效益100亿元以上。在BMC Plant BiologyBMC GenomicsScientific Reports, Agronomy for Sustainable DevelopmentPlant Cell等一区、二区杂志发表论文数十篇。获国家发明奖1项,四川省科技进步一等奖2项、三等奖1项。

获国务院政府特殊津贴专家1998)、重庆市第二届学术技术带头人2008)、四川省第六批杰出青年科技人才、重庆市高等学校优秀中青年骨干教师、重庆市322重点人才工程第二层次人才等荣誉称号。20092014年被批准为重庆市和河南省二级教授。

主要研究内容:

1. 棉花抗黄萎病分子机制、信号转导

棉花黄萎病(Verticillium wilt)是我国及世界棉花生产上的危害最严重的病害之一,被称为棉花上的癌症。棉花黄萎病在我国连续大发生,尤其是强致病力的落叶型黄萎病逐渐加重,已成为棉花生产可持续发展的主要障碍之一。揭示棉花抗黄萎病分子机制,为棉花抗黄萎病基因工程和分子育种奠定坚实基础。

    通过多组学与功能研究相结合,筛选获得棉花抗黄萎病相关基因与差异表达Small RNAs差异表达蛋白,构建CRISPR/Cas9载体、RNA干涉载体、超表达载体及VIGS载体等,转化棉花和模式植物,研究相关功能基因与信号转导及其交互作用(Cross-talk,揭示棉花抗黄萎病及相关免疫分子机制,促进棉花科技进步和棉花产业可持续发展。

2、棉花株型形成、棉花发育与抗病(逆)平衡的分子机制、信号转导

   为进一步提高棉花光合利用率、适应轻简化机械化栽培需要,实现适时早熟、高产与优质,我们利用棉花不同株型、不同果枝类型、不同腺体类型、近等基因系、特殊突变体等棉花品种(系)材料,先后采用高通量的基因芯片、抑制性消减杂交、转录组学、蛋白质组学等技术,较系统地研究棉花分枝株型形成、棉花发育(包括棉花营养生长和生殖生长发育与协调机制,棉花抗病抗逆与生长发育的平衡协调机制)、腺体形成发育分子机制,构建CRISPR /Cas9载体、RNA干涉载体、超表达载体等,转化棉花和模式植物,研究相关功能基因与信号转导及其交互作用cross-talk),揭示棉花发育分子机制。

3棉花抗枯萎病及相关免疫分子机制、信号转导

采用多组学技术与功能研究相结合,筛选重要功能基因,构建CRISPR /Cas9载体、RNA干涉载体、超表达载体及VIGS载体等,转化棉花和模式植物,研究相关功能基因与信号转导及其交互作用(cross-talk),揭示棉花抗枯萎病分子机制。

主持承担的主要研究项目(部分):

国家自然科学基金项目(31571724),研究期限:2016-2019

国家农业部项目,研究期限:2015-2016

河南省科技创新杰出人才计划项目,研究期限:2015-2017

国家自然科学基金项目31071461),研究期限: 2011-2013

国家自然科学基金项目30771311),研究期限:2008-2010

国家自然科学基金项目30440032),研究期限:2005.1-2005.12

国家863计划子课题2008AA1OZ121-2),研究期限:2008-2011

国家农业部发展棉花生产专项基金项目-川棉65 200012),研究期限:2000-2004

国家科技攻关项目(96-002-02-10-02)研究期限:1996-2000

四川省科技攻关项目,研究期限:1996-2002

四川省杰出青年科学基金项目462),研究期限:2001-2003

重庆市自然科学基金重点项目 (CSTC2009BA1088)     ,研究期限:2010-2012

重庆市重点攻关项目 (CSTC,2011AB1095)研究期限:2011-2013

主要论著目录(部分(*Corresponding author)

Xiang L, Liu J, Wu C, Deng Y, Cai C, Zhang X, Cai Y*. Genome-wide comparative analysis of NBS-encoding genes in four Gossypium species.BMC Genomics. 2017 Apr 12;18(1):292. doi: 10.1186/s12864-017-3682-x.

Sun Q, Wang G, Zhang X, Zhang X, Qiao P, Long L, Yuan Y*, Cai Y*. Genome-wide identification of the TIFY gene family in three cultivated Gossypium species and the expression of JAZ genes. Scientific Reports. 2017 Feb 10;7:42418. doi: 10.1038/srep42418.

Sun Q, Du X, Cai C, Long L, Zhang S, Qiao P, Wang W, Zhou K, Wang G, Liu X, Zhang H, Geng S, Yang C, Gao W, Mo J, Miao C, Song C, Cai Y*. To Be a Flower or Fruiting Branch: Insights Revealed by mRNA and Small RNA Transcriptomes from Different Cotton Developmental Stages.Scientific Reports. 2016 Mar 17;6:23212. doi: 10.1038/srep23212

Quan Sun, Huaizhong Jiang, Xiaoyan Zhu, Xiaohong He, Liuxin Xiang, Yuzhen Shi, YouluYuan, Xiongming Du,Yingfan Cai*. Analysis of Sea-Island Cotton and Upland Cotton in Response to Verticillium Dahliae Infection by RNA Sequencing. 2013, BMC Genomics, 2013 ,14:852

Quan Sun, Guangfan Zhou, Yingfan Cai*, Yonghong Fan, Xiaoyan Zhu, Yihua Liu, Xiaohong He, Jinjuan Shen, Huaizhong Jiang, Daiwen Hu,Zheng Pan, Liuxin Xiang, Guanghua He,Jianping Yang. Transcriptome analysis of development of the stem in tumourous stem mustard, Brassica juncea var. tumida Tsen et Lee, by RNA sequencing. BMC Plant Biology, 2012, 12:53

Wang W, Yuan Y, Yang C, Geng S, Sun Q, Long L, Cai C, Chu Z, Liu X, Wang G, Du X, Miao C, Zhang X, Cai Y*. Characterisation, Expression, and Functional Analysis of a Novel NAC Gene Associated with Resistance to Verticillium Wilt and Abiotic Stress in Cotton.  G3: Genes, Genomes, Genetics 2016 Nov 1. pii: g3.116.034512. doi: 10.1534/g3.116.034512.

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Kexue Zhou, Lu Long, Quan Sun, Weina Wang, Wei Gao, Zongyan Chu, Jieru Cheng, Xiangrui Zhang, Yujia Liu, Xiongming Du, Chen Miao, Xiao Zhang,Youlu Yuan*, Yingfan Cai*.Molecular Characterisation and Functional Analysis of a Cytochrome P450 Gene in Cotton. Biologia, vol. 72, Iss. 1, 2017.

Xiaohong He, Quan Sun, Huaizhong Jiang, Xiaoyan Zhu, Jianchuan Mo, Lu Long,Liuxin Xiang, Yongfang Xie, Yuzhen Shi, Youlu Yuan, Yingfan Cai*. Identification of novel microRNAs in the Verticillium wilt-resistant upland cotton variety KV-1 by high-throughput sequencingSpringerplus. 2014 Sep 27;3:564. doi: 10.1186/2193-1801-3-564. eCollection 2014(SCI收录).

Xu Zheng, Suowei Wu, Huqu Zhai, Peng Zhou, Meifang Song, Liang Su, Yulin Xi, Zhiyong Li, Yingfan Cai, Fanhua Meng, Li Yang, Haiyang Wang, Jianping Yang*.  (2013). Arabidopsis Phytochrome B Promotes SPA1 Nuclear Accumulation to Repress Photomorphogenesis under Far-Red Light. Plant Cell, 2013 25(1):115-33

Quan Sun, Yingfan Cai*, Yongfang XieJianchuan Mo, Youlu Yuan, Yuzhen Shi , Shengwei Li, Huaizhong Jiang, Zheng Pan, Yunling Gao, Min Chen, Xiaohong He. Gene Expression Profiling During Gland Morphorgenesis in a Mutant and a Glandless Upland Cotton. Molecular biology reports,2010,377:3319–3325

Quan Sun, Yingfan Cai, Shengwei Li, Min Chen, Jianchuan Mo, Youlu Yuan,Yuzhen Shi, Xiaohong He, Huaizhong Jiang, JinggaoLiu & Kairong Lei.Identification of the genes and pathways associated with pigment gland morphogenesis in cotton by transcriptome profiling of near-isogenic lines. Biologia2013,68(2): 249-257

Liuxin Xiang, Yuxian Xia, Yingfan Cai*, Jijun Liu, Xiaohong He, Quan Sun, Xiaoyan Wang, Yuyin Fu, Yonghong Fan, Daiwen Dong, Guanfan Zhou, Jinjuan Shen and Yihua Liu. Characterisation of the first tuber mustard calmodulin-like gene, BjAAR1, and its functions in responses to abiotic stress and abscisic acid in Arabidopsis. Journal of Plant Biology, 2013, 56:168-175.

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Ping-An Chang, Biao Li, Yong-Fang Xie, Xiao-Ming Ni, Bochu Wang,Ying-Fan Cai. Molecular cloning and expression analysis of a RanBP2 zinc finger protein gene in upland cotton (Gossypium hirsutum L.). Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 200755 (2) 153–158

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Ying-fan Cai*, Min Chen, Quan Sun, Yong-fang Xie, Sheng-wei Li, Ming-feng Jiang, Jian-chuan Mo, You-lu Yuan, Yu-zhen Shi, Huai-zhong Jiang, Zheng Pan, Yun-ling Gao. Profiling Gene Expression During Gland Morphogenesis of a Glanded and a Glandless Upland Cotton. Journal of Plant Biology. 2009526):609-615

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Ming-feng Jiang, Sheng-wei Li, Min Chen, Ying-fan Cai*, Yong-fang Xie, Biao Li, Quan Sun, Huai-zhong Jiang, Zheng Pan, Yun-ling Gao,You-Lu Yuan,Yu-zheng Shi.Molecular Cloning and Expression of cDNA Encoding the Cysteine Proteinase Inhibitor from Upland Cotton.Journal of Plant Biology2009,52 (5):426-432

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Ying-fan Cai*· Sheng-wei Li · Min Chen · Ming-feng Jiang*· Yi Liu · Yong-fang Xie · Quan Sun · Huai-zhong Jiang · Neng-wen Yin · Ling Wang · Rui Zhang · Cheng-lin Huang · Kairong Lei. Molecular phylogeny of Ranunculaceae based on rbcL sequences. Biologia, 201065(6):997-1003

Ying-fan Cai*, Sheng-wei Li, Yi Liu, Yong-fang Xie , Quan Sun, Huai-zhong Jiang , En-zhao Wei, Neng-wen Yin, Ling Wang, Rui Zhang, Cheng-lin Huang, Xiao-hong He, Ming-feng Jiang*.Molecular Phylogeny of Ranunculaceae Based on Internal Transcribed Spacer Sequences. African Journal of Biotechnology. 20098 (20): 5215-5224

Ying-fan Cai, Xianke Yue, Yi Liu*,Quan Sun,Xiaohong He ,Huaizhong Jiang.Molecular cloningstructural analysis and expression of a Zinc binding protein in cotton. African Journal of Biotechnology,20121127):6991-6999

WU SuoWei*, XIAO Yang*, ZHENG Xu*, CAI YingFan*, DOLEEL Jaroslav, LIU Bing-Hua, YANG Li, SONG MeiFang, ZHOU Peng, ZHOU Yang, MENG FanHua, WANG ShanHong, LIU HongWei, ZHAI HuQu1† & YANG JianPing1,3† .Chromosome sorting and its applications in common wheat (Triticum aestivum) genome sequencing. Chinese Science Bulletin. 2010 Vol. 55 (15): 1463-1468

Jinggao Liu, Robert Stipanovic,Yingfan Cai, Lorraine Puckhaber, Alois Bell. Cloning and Heterologous Expression of a Cytochrome P450 Hydroxylase Involved in the Terpenoid Biosynthetic Pathway in Cotton. Proceedings-Beltwide Cotton ConferencesUSA. 2007, Jan.

Yu Zeng, Liqiong Lan, Yingfan Cai, Fang Chen. RAPD markers in diversity detection and variety identification of Tibetan hulless barley. Plant Mol. Bio.Rep. 2002, 20: 369-377

参编著作:

张相琼,蔡应繁. 《四川棉花品种选育与主要品种介绍》(执笔撰写主要理论部分)。成都:天地出版社,2002年1月出版

周选围,林娟,舒坤贤,蔡应繁等.《生物技术概论》,十二五普通高等教育本科国家级规划教材.北京:高等教育出版社,2010年3月出版

专利申请与授权情况:

棉花GbABR1基因在抗黄萎病中的应用(发明名称),2016109549738(专利申请号),20161103(申请日),发明人为:蔡应繁、刘鑫、龙璐、孙全、王微娜、张骁

棉花GbDREB基因在抗黄萎病中的应用,2016109549723(专利申请号),20161103,发明人为:蔡应繁、刘鑫、龙璐、孙全、王微娜、张骁

棉花细胞色素P450 CYP94C1基因在抗黄萎病中的应用, 2016108583214(专利申请号),20160928,发明人为:蔡应繁、周克学、龙璐、王微娜、孙全、高巍、张骁、宋纯鹏

海岛棉GbNAC1在抗黄萎病中的应用,2016106897908(专利申请号),20160819,发明人为:蔡应繁、王微娜、杨璨、耿帅鹏、孙全、张骁、宋纯鹏

向浏欣,蔡应繁.一种基因组DNA提取方法. 专利号:ZL201110368801.授权公告日:2016年2月10日

向浏欣,蔡应繁,等.一种茎瘤芥来源的钙离子结合蛋白及其编码基因与应用.专利号:ZL2013101689657.授权公告日:2014年12月10日

向浏欣,蔡应繁. 一种基因内含子进化重构装置及方法. 专利号:ZL2011104597130.授权公告日:2015年1月14日

潘正,高运玲,蔡应繁.一种从唐松草中提取唐松草总生物碱和总皂苷的方法公开号:CN1012789892008.10.08

取得成果:

1.国家审定品种:棉花抗枯黄萎病,抗红蜘蛛兼抗棉铃虫优质高产新品种 川棉239的选育,1999年通过国家审定(长江流域国家品种区域试验通过的第一个双抗棉花品种;四川省第一个通过国家审定的棉花品种)。本人排名第一。

2.四川省审定品种:棉花抗黄枯萎病、抗红铃虫兼抗红蜘蛛高产优质新品种川棉65的选育, 2000年获得农业部农发专项资金资助,2002年通过四川省审定。本人排名第一。

3.国家发明三等奖:棉花抗黄萎病多菌系抗源种质川737、川2802的培育,成果第2完成人(成果完成者证书第2776号);1998年获国家发明三等奖(排名第3)。

4.国家审定品种:棉花抗枯黄萎病兼抗棉铃虫优质高产新品种川棉243,1996年四川省审定,2000年又通过国家审定, 2004年成功转让品种专利。本人排名第二。

5.四川省科技进步一等奖:抗棉黄萎病多菌系抗源种质的选育,成果第2完成人(成果完成者证书第2776号);1995年获四川省科技进步一等奖(排名第3)。

6.四川省科技进步一等奖:棉花高抗枯萎病抗源52-128、57-681的持久抗性研究与应用。2006年获四川省科技进步一等奖,本人排名第十。

7.四川省科技进步三等奖:棉花多抗病育种技术及系列新品种的培育,2004年获四川省科技进步三等奖。本人排名第五。

讲授课程:

1.棉花生物学专题(硕士、博士研究生),文献阅读(硕士、博士研究生);

2.植物育种学(本科生);

3.作物栽培与耕作学(本科生)。

注:本实验室(课题组)秉承“快乐科研、勤奋圆梦”理念,常年招收硕博研究生、博士后和科研助理。本课题组同时与国家111引智计划特聘科学家、美国USDA的Prof & Dr.Jinggao Liu联合培养硕博研究生和博士后,优秀者可以出国合作研究!欢迎有志于植物(作物)科学和生物信息学的优秀青年加盟和报考!

We are looking for a highly talented and motivated candidate (postdoctoral fellows, graduate students (MSc and PhD) and honors undergraduates students) to join our team, preferably with a strong background in plant (crop)science and bioinformatics.



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