高巍



  高巍,男,博士,副教授。2014年毕业于华中农业大学植物科学与技术学院作物遗传育种专业,获农学博士学位;2014-至今,河南大学生命科学学院、棉花生物学国家重点实验室‘岗位科学家’。

主要研究方向

  1. 棉花CRISPR技术创新和突变体建立

通过建立棉花CRISPR/Cas9体系并运用于棉花遗传改良,对于创造棉花突变体材料、研究棉花基因功能、培育棉花优质品种具有非常重要的意义。前期我们已经建立了一套有效的棉花基因编辑方法,并用于棉花功能基因的分析。在这些工作基础上,我们也在对CRISPR/Cas9体系进行进一步的优化和创新,以实现棉花中单碱基突变、高通量突变、快速突变等。利用高通量的棉花基因编辑技术,对感兴趣目标基因进行遗传材料构建,从而建立突变体库。结合实验室远红外热成像系统等表型筛选体系,对突变体库进行初步筛选,获得候选突变体。通过基因克隆、回补表达等方法,对突变体进行进一步确认。构建相应表达载体对突变体克隆的基因进行深入功能分析及调控机制解析。

  2. 优质抗逆棉花品种的选育

棉花在其生长发育过程中经常遭受到各种不良环境的胁迫,如干旱、高盐、低温等,虽然棉花是一种相对的耐旱、盐作物,但是水资源的短缺及棉区土壤的盐碱化也逐渐成为制约棉花产量和品质的重要因素。因此,培育高产、多抗的棉花品种,有效应对棉花生长发育进程中的各种逆境,是当前棉花育种的重要任务。课题组对棉花响应生物和非生物胁迫的机制进行了深入研究,初步阐明了棉花响应逆境的抗性机制,筛选到了一批棉花抗性相关基因。将前期筛选到的与棉花抗逆、抗病相关的优良性状基因通过分子生物学手段导入常规种植棉花品种中。通过性状考察,以获得优质抗逆、高产棉花品种。

  3. 棉花色素腺体发育及功能研究

棉籽中含有高大量的植物油(21%)、蛋白质(23%)、碳水化合物和维生素,具有很高的营养价值。据统计,全球近五年的纤维生产平均是2500万吨左右,意味着棉花能成为继大豆、之后的世界第三大油料作物,且每年棉籽蛋白能满足5亿人的食用需求。因此,棉籽具有很高的应用价值和潜力。然而,色素腺体中的棉酚等萜类物质对人类的毒性作用极大的限制了棉籽的应用。培育种子中无腺体、且纤维性状好的棉花品种,是提高棉籽油利用率最经济、有效的方法。在自然突变棉花遗传材料中,发现有少部分无腺体品种。课题组通过腺体材料的精细转录组、单细胞测序等方法,筛选到了一批在腺体发育过程中特异表达的候选基因。通过高通量的转录水平鉴定和表型分析对所获得的候选基因进行筛选,确定参与腺体发育和功能的基因。对这些基因进行了克隆和棉花转基因材料创制 (包括启动子、CRISPR、超表达等),同时对其参与调控棉花色素腺体形态建成或功能的分子机制进行研究。只有充分挖掘腺体相关基因,解析腺体形成机制及其与棉酚代谢调控网络,才能有效地利用生物工程的方法创制种子无腺体棉花新种质,为培育植株有腺种子无腺体材料提供重要的种质资源。

承担的主要研究项目

1. 国家自然科学基金青年项目:硝酸盐转运蛋白GbNRT2.1调节棉花抗旱的分子机理研究,2017-2019。主持

2. 国家重点研发计划:棉花抗盐相关基因的克隆和功能分析,2016-2020。第二参与人

3. 河南大学现代农业与生物技术研究院项目:棉花营养与逆境关键基因的功能解析与耐性品系创制2019-2021。主持

4. 国家自然科学基金青年项目:GbMPK3介导的棉花抗黄萎病机制研究,2018-2020。第二参与人

5. 国家自然科学基金青年项目:棉花高温胁迫下花药败育分子调控机理研究,2015-2017。第三参与人

6. 河南省科技攻关计划:棉花纤维发育机制的蛋白质组学研究,2016-2017。第二参与人

7. 河南省教育厅科学技术研究重点项目:棉纤维伸长基因的克隆及优良纤维棉花品种的选育,2015-2016。主持

8. 棉花生物学国家重点实验室开放课题:GbMYB60的克隆和在棉花抗逆中的功能分析,2016-2017。主持

代表性论文

1. Wei Gao**, Fu-Chun Xu**, Lu Long**, Yang Li, Jun-Li Zhang, Leelyn Chong, Jose Ramon Botella, Chun-Peng Song*. The gland localized CGP1 controls gland pigmentation and gossypol accumulation in cotton. Plant Biotechnol J 2020, doi.org/10.1111/pbi.13323 SCI(一区Top

2. Wei Gao**, Lu Long**, Xin-Quan Tian, Fu-Chun Xu, Ji Liu, Prashant K. Singh, Jose R. Botella, Chun-Peng Song*. Genome Editing in Cotton with the CRISPR/Cas9 System. Front Plant Sci 2017, 8:1364. SCI(二区)

3. Wei Gao, Lu Long, Li Xu, Lindsey Keith, Xian-Long Zhang, Long-Fu Zhu*. Suppression of the homeobox gene HDTF1 enhances resistance to Verticillium dahliae and Botrytis cinerea in cotton. J Integr Plant Biol 2016, 58(5):503-513. SCI(一区Top

4. Lu Long**, Fu-Chun Xu**, Jing-Ruo Zhao, Bing Li, Li Xu, Wei Gao*. GbMPK3 overexpression increases cotton sensitivity to Verticillium dahliae and affects salicylic acid signaling. Plant Sci 2020, doi.org/10.1016/j.plantsci.2020.110374, SCI(二区)

5. Lu Long**, Jing-Ruo Zhao**, Dan-Dan Guo, Xiao-Nan Ma, Fu-Chun Xu, Wen-Wen Yang, Wei Gao*. Identification of NHXs in Gossypium species and the positive role of GhNHX1 in salt tolerance. BMC plant biol 2020, SCI(二区)

6. Lu Long**, Ji Liu**, Ya Gao, Fu-Chun Xu, Jing-Ruo Zhao, Bing Li, Wei Gao* Flavonoid accumulation in spontaneous cotton mutant results in red coloration and enhanced disease resistance. Plant Physiol Bioc 2019, 143:40-49. SCI(二区)

7. Lu Long**, Wen-Wen Yang**, Peng Liao, Ya-Wei Guo, Arvind Kumar, Wei Gao*. Transcriptome analysis reveals differentially expressed ERF transcription factors associated with salt response in cotton. Plant Sci 2019, 281:72-81. SCI(二区)

8. Lu Long**, Dan-Dan Guo**, Wei Gao, Wen-Wen Yang, Li-Pan Hou, Xiao-Nan Ma, Yu-Chen Miao, Jose Ramon Botella*, Chun-Peng Song*. Optimization of CRISPR/Cas9 genome editing in cotton by improved sgRNA expression. Plant Methods 2018,14:85. SCI(二区)

9. Lu Long**, Jing-Ruo Zhao**, Fu-Chun Xu, Wen-Wen Yang, Peng Liao, Ya Gao, Wei Gao*, Chun-Peng Song. Silencing of GbANS reduces cotton resistance to Vertcillium dahliae through decreased ROS scavenging during the pathogen invasion process. Plant Cell Tiss Org 2018, 135(2):213-221. SCI(三区)

10. Fu-Chun Xu**, Hui-Li Liu**, Yun-Yun Xu, Jing-Ruo Zhao, Ya-Wei Guo, Lu Long, Wei Gao*, Chun-Peng Song. Heterogeneous expression of the cotton R2R3-MYB transcription factor GbMYB60 increases salt sensitivity in transgenic Arabidopsis. Plant Cell Tiss Org 2018, 133(1):15-25. SCI(三区)

11. Wei Gao, Fu-Chun Xu, Dan-Dan Guo, Jin-Ruo Zhao, Ji Liu, Ya-Wei Guo, Prashant K. Singh, Xiao-Nan Ma, Lu Long, Jose R. Botella, Chun-Peng Song*. Calcium-dependent protein kinases in cotton: insights into early plant responses to salt stress. BMC plant biol 2018, 18(1):15. SCI(二区)

12. Wei Gao**, Lu Long**, Xin-Quan Tian, Fu-Chun Xu, Ji Liu, Prashant K. Singh, Jose R. Botella, Chun-Peng Song*. Genome Editing in Cotton with the CRISPR/Cas9 System. Front Plant Sci 2017, 8:1364. SCI(二区)

13. Wei Gao, Lu Long, Xin-Quan Tian, Jing-Jing Jin, Hui-Li Liu, Hui Zhang, Fu-Chun Xu, Chun-Peng Song*. Genome-wide identification and expression analysis of stress associated proteins (SAPs) containing A20/AN1 zinc-finger in cotton. Mol Genet Genomics 2016, 291 (6):2199-2213. SCI(三区)

14. Wei Gao, Lu Long, Long-Fu Zhu*, Li Xu, Wen-Hui Gao, Long-Qing Sun, Lin-Lin Liu, Xian-Long Zhang*. Proteomic and virus-induced gene silencing (VIGS) analyses reveal that gossypol, brassinosteroids, and jasmonic acid contribute to the resistance of cotton to Verticillium dahliae. Mol Cell Proteomics. 2013, 12 (12):3690-3703. SCI(一区Top

15. Lu Long, Wei Gao, Li Xu, Min Liu, Xiang-Ying Luo, Xin He, Xi-Yan Yang, Xian-Long Zhang, Long-Fu Zhu*. GbMPK3, a mitogen-activated protein kinase from cotton, enhances drought and oxidative stress tolerance in tobacco. Plant Cell Tiss Org 2014, 116 (2):153-162. SCI(三区)

16. 高巍#, 刘会利#, 田新权, 张慧, 宋洁, 杨勇, 龙璐, 宋纯鹏*. 海岛棉转录因子基因GbMYB60的克隆、表达及其抗逆功能研究. 作物学报, 2016, 42(9): 1342-1351. 中文核心(A类)

17. 杨勇#, 田新权#, 刘会利, 宋洁, 张慧, 龙璐, 高巍*. 海岛棉NAC转录因子基因GbNAC6的克隆和表达模式分析. 棉花学报, 2017, 29(2):138-146. 中文核心(C类)

专利

1. 2015年国家发明专利:棉花硬脂酰去饱和化酶GbSSI2基因及应用,CN201310019959.5。

2. 2015年国家发明专利:棉花同源结构域转录因子基因GbHDTF1及应用,CN201310345168.1。

获奖情况

  1. 2017年开封市第十三届自然科学优秀学术成果奖

  2. 2018年开封市第十四届自然科学优秀学术成果奖

联系方式

  Emailgaowei21@163.com


文章来源: 时间:2020-07-01 浏览2442次