中国科学院遗传与发育生物学研究所 中国科学院微生物研究所

植物基因组学国家重点实验室

2004 年报

2004 ANNUAL REPORT

STATE KEY LABORATORY OF PLANT GENOMICS

Institute of Genetics and Developmental Biology

Institute of Microbiology

Chinese Academy of Sciences

1

目 录

一、研究工作进展 .................................................. 3

植物和微生物基因表达调控（方荣祥研究员） .......................... 3

植物－病原微生物的相互作用研究（何朝族研究员） .................... 5

与植物重要农艺性状相关基因的结构和功能研究（夏桂先研究员） ........ 8

水稻重要农艺性状基因的功能研究（朱立煌研究员） ................... 10

翟文学课题组 ..................................................... 12

重要农艺性状基因资源的开发和利用（王斌研究员） ................... 14

乙烯受体 NTHK1 结构域的功能研究（陈受宜研究员） ................... 15

李家洋课题组 ..................................................... 19

高等植物信号转导（左建儒研究员） ................................. 23

陈明生课题组 ..................................................... 24

植物分子细胞遗传（程祝宽研究员） ................................. 27

曹晓风课题组 ..................................................... 29

茉莉酸信号传导途径的化学遗传学解析(李传友研究员) ................. 31

植物遗传工程研究（朱祯研究员） ................................... 32

大规模水稻突变体库的建立筛选和功能基因的克隆（储成才研究员） ..... 36

二、队伍建设和人才培养 ........................................... 38

（一）实验室队伍的基本情况 ....................................... 38

（二）年度引进优秀人才介绍 ....................................... 38

三、开放交流与运行管理 ........................................... 40

（一）对外开放 ................................................... 40

（二）运行管理 ................................................... 41

（三）合理利用资源 ............................................... 41

（四）人员聘任及流动 ............................................. 42

（五）绩效评价和激励措施 ......................................... 42

（六）实验室仪器平台情况 ......................................... 42

四、实验室大事记 ................................................. 43

七、科研成果 ..................................................... 44

2

（一）论文 ....................................................... 44

（二）著作 ....................................................... 51

（三）专利 ....................................................... 51

（四）国内外学术交流情况 ......................................... 53

（五）奖励 ....................................................... 57

八、承担课题、国际合作 ........................................... 58

（一）承担国家或部门课题 ......................................... 58

（二）合作项目 ................................................... 63

附录 ............................................................. 64

（一）组织结构 ................................................... 64

（二）实验室组成 ................................................. 65

（三）开放课题申请指南 ........................................... 67

3

一、研究工作进展

植物和微生物基因表达调控（方荣祥研究员）

1．水稻黄矮病毒 P3 蛋白是一个病毒运动蛋白

大多数植物病毒编码运动蛋白（MP）负责病毒在细胞-细胞间的移动。然而

在具有负链 RNA 基因组的植物弹状病毒中尚未鉴定出具有 MP 功能的蛋白。水

稻黄矮弹状病毒（RYSV）基因组共编码 7 个蛋白，除了功能已较清楚的 N、P、

M、G 和 L 蛋白外，P3 和 P6 的功能尚未明确。P3 分子量为 32.7 kDa，与已知的

植物病毒 MP 30K 超级家族成员的大小相近。蛋白的二级结构预测表明，P3 中

有 4 个含 α-螺旋结构的区域，在 α 螺旋区间存在 6 个含 片层的区段，这种二

级结构域的分布与 30K 超级家族的共有结构相似。而且 P3 中也存在 30K 超级家

族成员中共有的氨基酸序列 LXDX50-70G。为分析 P3 是否具有 MP 的特性，我们

进行了 P3 与 RYSV 在细胞间移动的单位－核蛋白复合体（RNP）中的核衣壳蛋

白 N 和病毒 RNA 结合的试验。Northwestern 实验表明，E.coli 表达的 P3 蛋白能

与 RYSV RNA 的 5′端 trailer 序列和 3′端 leader 序列相结合，也能与其他非病毒

来源的单链 RNA 结合，说明 P3 具有与单链 RNA 结合的能力。我们用

GST-pull-down 实验证明 35S-Met 标记的 P3 蛋白能与 GST-N 融合蛋白结合，但不

能与 GST 蛋白结合，说明 P3 能与 RYSV N 蛋白特异结合。RYSV P3 蛋白是一

个 MP 的直接证据来自于病毒在细胞间移动的互补实验。将 P3 蛋白与丧失移动

功能的 PVX 突变体共同轰击 N. bethamiuna 叶子，结果表明 P3 能支持 PVX 在细

胞间的移动。上述结果表明 P3 是 RYSV 的运动蛋白。这是植物弹状病毒中第一

个被鉴定的运动蛋白。

2．用病毒载体瞬时表达 Cre 重组酶以消除转基因植物中的选择标记基因

我们建立了用植物病毒作表达载体，在植物细胞中瞬时、高效表达 Cre 重组

酶，以消除转基因植物中的选择标记基因的一种新方法。作为一个实例，我们建

立了用植物病毒作表达载体，在植物细胞中瞬时、高效表达 Cre 重组酶，以消除

转基因植物中的选择标记基因的一种新方法。作为一个实例，用烟草花叶病毒

4

（TMV）表达载体 30B 瞬时表达 Cre 重组酶，消除了转基因烟草中介于两个同

向 lox 位点间的选择标记基因。含选择标记基因的转基因烟草是用植物转化载体

pGNG 转化普通烟（Nicotiana tabacum var. SR1）获得的。pGNG 的特点是在其

T-DNA 区域中，绿色荧光蛋白基因（gfp）和卡那霉素（Kan）抗性基因（作为

选择标记基因）表达盒（NosP-nptII-NosT）一起克隆在两个同向的 lox 位点间，

在第一个 lox 位点上游置有 CaMV 35S 启动子以驱动 GFP 表达，第二个 lox 位点

下游置有不含启动子的 GUS 基因（作为转基因植物中目的基因的代表）。用

Southern 杂交筛选获得了单拷贝 T-DNA 插入的表达 GFP 但不表达 GUS 的两个

转基因烟草株系 G1 和 G4。对 30B 中移动蛋白（MP）基因进行定点突变，将 30B

改造成 m30B，进而构建成表达载体 p35S-m30B:GFP；通过 GFP 荧光监测证实

MP 改造后病毒载体在普通烟中的移动能力得到改善。将 Cre 基因插入到

p35S-m30B 中，形成了可在植物细胞中表达 Cre 重组酶的表达载体

p35S-m30B:Cre。用携带该载体的农杆菌分别侵染 G1 和 G4 的叶片，通过组织培

养获得了 32 棵再生植株；借助 GUS 表达的表型观察、Southern blotting 和 RT-PCR

等分子检测手段，证实其中的 3 棵转化体（约 9.4%）发生了 Cre 重组酶介导的

切除选择标记基因的重组反应；而 p35S-m30B:Cre 的 T-DNA 未整合到转化体的

染色体中，而且 Cre 基因已从病毒基因组中丢失，这表明 Cre 重组酶在转化体中

的表达是瞬时的，不会给转化体带来不利影响。最后通过 PCR 和 PCR 产物的序

列分析、Kan 抗性检测、GFP 荧光的观测和 GUS 组织化学染色，证实无标记基

因转化体的后代中不存在选择标记基因，而有 GUS 的表达。我们提供的实例说

明，用病毒表达瞬时表达 Cre 重组酶是一种简单、有效、快速地消除转基因植物

中的选择标记基因的方法。此方法还可用于：(1) 除普通烟外其他 TMV 可侵染

的转基因作物中选择标记基因的消除；(2) 使用其他合适的病毒载体瞬时表达

Cre 重组酶，来消除该类病毒载体能侵染的转基因作物中选择标记基因的消除。

5

植物－病原微生物的相互作用研究（何朝族研究员）

1．植物抗病信号转导途径的研究

1.1 水稻假病斑基因 spl1 突变体基因的克隆。

水稻类病斑突变体 spl1 (spotted leaf 1) 是在水稻中发现的第一个类病斑突变

体。该突变体对稻瘟病具有广谱抗性。我们采用图位克隆的方法来定位了 Spl1

基因。我们获得了 10 个与 Spl1 基因连锁的 CAPS 分子标记，这些标记分布在 12

号染色体的一个 8.5 cM 区域内。利用这些 CAPS 标记以及它们在 3202 个体组成

的分离群体的遗传连锁关系，绘制出一个高分辨率的遗传图谱，同时构建了由 4

个日本晴 BAC 克隆组成的跨叠重叠群 (contig)，Spl1 基因被定位在一个 423 kb

区域。对七个 Spl1 等位基因突变体的分子分析将 Spl1 基因缩小到标记 Al951a

和 Al874a 之间的 70 kb 范围，BAC 克隆 OJ1111_C09 和 OSJNBb0077C 覆盖该

区域。这些结果为克隆这个参与水稻细胞死亡和抗病性的基因奠定了基础。以上

结果已经发表于国际遗传学杂志《Molecular Genetics and Genomics》（2004）上

（见附表）。另外，通过 RNAi 转基因水稻研究，我们已经得到具有与 spl1 突变

体类似表型的 RNAi 转基因水稻，初步确定了 Spl1 基因。由该基因的突变导致

水稻细胞死亡的机理正在研究中。

1.2 水稻细胞程序死亡基因 OsLSD1 的功能研究

拟南芥类病斑突变体基因 LSD1 编码一个植物特异性的新型锌指蛋白，含有

3 个内部保守的锌指结构域。拟南芥 LOL1 (LSD1-like) 与 LSD1 一起通过拮抗调

节 CuZnSOD 的积累来共同控制植物程序化细胞死亡（PCD）。我们从水稻中分

离了一个类 LSD1 基因 OsLSD1，其表达受黑暗显著抑制。OsLSD1 的反义抑制引

起转基因水稻产生类病斑表型，伴随 PR-1 基因的组成型表达，并加速了对无毒

稻瘟病菌的 HR 反应。在水稻中过量表达 OsLSD1 能促进愈伤分化，提高叶绿素

b 的含量。正义和反义转基因水稻植物对毒性稻瘟病小种的抗性都显著增强。另

外，在烟草中过量表达 OsLSD1 提高了对 PCD-诱导剂 FB1 的耐受性。

OsLSD1-GFP 融合蛋白分布在细胞核中。我们的结果表明 OsLSD1 是植物 PCD

的负调节子和愈伤分化的正调节子。该基因研究结果已经申请专利，并被国际著

6

名的分子植物病理学杂志《Molecular Plant-Microbe Interactions》接受发表。同时，

我们从拟南芥和水稻数据库中分别鉴定出 5 个和 7 个类 LSD1 基因 （包括

OsLSD1），分析了这些类 LSD1 基因的结构，蛋白质结构域组成和系统进化关系。

2．野油菜黄单胞菌致病性的比较基因组与功能基因组分析

野油菜黄单胞菌(Xanthomonas campestris pathovar campestris)是研究植物-

细菌相互作用的模式生物之一。它是植物黑腐病的病原菌，主要感染十字花科植

物，包括甘兰、白菜、萝卜和模式植物拟南芥等。野油菜黄单胞菌通过水孔，气

孔和伤口侵入植物组织，最终导致植物叶片萎蔫和坏死，并在叶缘和维管组织周

围形成典型的“V”字型病理损伤。因此，野油菜黄单胞菌是一种重要的农业病

原菌，对其致病性进行系统深入的研究将有助于人类理解细菌入侵植物组织的过

程和机理，为发展新型防治技术提供理论依据。

我们与广西大学、国家人类基因组南方中心、北方中心合作，利用鸟枪法

对 Xcc 8004 菌株进行了全基因组测序。该细菌基因组总长 5148708 个碱基对，

GC 含量为 64.9％，大于已经测序的 Xcc ATCC 33913 菌株 (5,076,187 bp)。Xcc

8004 基因组的复制起始位点被定位于 danA 与 dnaN 基因之间。对基因组进行的

标注表明 Xcc 8004 含有 4132 个基因，其中 63％（2709）个基因具有可预测的功

能，其余为功能未知基因。该基因组含有大量的噬菌体和转座成分，其中包括两

个拷贝的，特异性感染 Xcc 的 ΦLf 噬菌体，以及 115 个插入序列，分别属于 15

个类群。这些序列增强了该基因组的可塑性。

我们在黄单胞菌属内进行了相应的比较基因组学分析。从基因的数量和种

类而言，Xcc 8004 和 Xcc ATCC 33913 共享一套高度保守的基因。虽然这两个基

因组中都包含有菌株特异性基因，它们的绝大多数（97％）基因是一致的。然而，

这两个基因组之间发生了较大的基因重排，包括易位、倒位和大的基因组片段缺

失，因此，从基因组的结构而言，Xcc ATCC 33913 的基因组更“象“同属中的

另外一个物种（即地毯草黄单胞菌， X. axonopodis pv. citri 306），而与同一个种

Xcc 8004 相比则差异甚大（Figure 1）。这一结果表明 Xcc 8004 特殊的基因组结构

可能起源于一系列较近的重组事件。

7

在全基因组测序和比较基因组学分析的基础上，我们构建了一个 Xcc 8004

的转座子随机插入突变体库，并在寄主植物甘兰（Brassica oleracae）上进行了

功能基因组筛选。该工作是迄今为止对动植物病原细菌进行的最大规模的致病相

关基因的突变分析。在已经筛选的 16512 个转座子突变克隆中，我们共获得了

172 个致病力下降或丧失的表型突变体。对这些突变体的序列进行分析后，共获

得 75 个非冗余、单拷贝插入的突变基因。这些基因广泛参与了细菌的生理和生

物化学过程，如分泌系统、菌毛组装、脂多糖与胞外多糖合成、脂肪酸降解、基

础代谢等。同时，我们还鉴定出一批功能未知基因和菌株特异性基因。我们的研

究从比较基因组学和功能基因组学角度，全面系统地分析了野油菜黄胞菌致病性

的遗传基础，以及影响寄主特异性的可能因素。同时，大规模突变分析的结果也

为将来从生物化学和生理学角度深入分析细菌的致病分子机理提供了研究突破

口。

8

与植物重要农艺性状相关基因的结构和功能研究（夏桂先研

究员）

1.棉纤维细胞特异表达基因 GhRLK1 的研究

类受体蛋白激酶（RLK ）介导的信号转导在植物生长发育的各个阶段都起

着重要的调控作用。在前期工作中，我们克隆了棉纤维特异表达的 RLK 基因

GhRLK1。Northern 分析表明该基因在纤维伸长末期和次生壁合成初期特异表达。

本年度我们利用陆地棉、海岛棉等不同棉花材料，对 GhRLK1 基因的表达特征进

行了深入分析， 发现在棉纤维发育过程中，该基因与纤维素合酶基因 CelA1 基

因的表达密切相关。根据所获实验结果，我们认为在棉纤维细胞中，GhRLK1 可

能在诱导和维持纤维素的大量合成的信号转导中起重要作用，因此，可能用于控

制棉纤维细胞内次生壁纤维素的合成，从而改良其纤维强度品质性状。为了验证

这一功能，我们用 GhRLK1 基因转化了棉花，已经获得了其正义和反义 cDNA

转基因棉花的再生植株。这些工作为进一步分析 GhRK1 基因表达水平的改变对

纤维次生壁纤维素合成的影响及其应用打下了基础。

2.盐芥耐盐相关基因的克隆及功能研究

用盐芥cDNA表达文库转化裂殖酵母, 初步筛选到57个能在500mM NaCl培

养基上生长的转化子，序列比对表明这些筛选到的盐芥基因绝大多数都是盐胁迫

相关基因。挑选其中感兴趣的几个基因进行Northern分析，结果表明这些基因在

盐芥中的表达都能受盐诱导，并且还受其他多种胁迫的诱导。目前已经获得这些

基因的转基因拟南芥植株，正在进行耐盐功能分析。

3.植物细胞分裂调控基因的分离

已从烟草BY-2细胞、拟南芥和棉花中分离到多个潜在细胞周期调控基因，

并已对其中的AtMYB71及GhPFN1基因进行了功能分析， 结果表明AtMYB71可

能是细胞周期的负调控因子之一; GhPFN1在烟草BY-2细胞周期运转中具有促进

间期细胞伸长的作用。 此外，所分离到的KH-domain RNA结合蛋白基因等虽然

9

在动物细胞中已被证明是重要的细胞周期调控基因，但在植物中的研究报导极

少。正在利用烟草BY-2细胞实验体系对这些基因进行功能鉴定。

10

水稻重要农艺性状基因的功能研究（朱立煌研究员）

1.利用一系列的分子标记分析将 Pi-d(t)2 定位在的含有 180kb 的 Contig 上，

并位于分子标记 CAPs1 和 CAPs8 之间.进一步对该区域进行基因预测，只发现

一个编码丝氨酸/苏氨酸蛋白受体激酶的候选基因可能是目标抗病基因，进而采

用高保真 PCR 策略从基因组中获得了该基因完整的编码区，并构建在含有 35S

启动子的表达载体 Pzh01 上，以农杆菌介导对感病的水稻品种 TP309 进行转化，

互补实验基本证明该候选基因即为目标抗病基因。

2.利用 ZYQ8/JX17 双单倍体群体来鉴定 ZYQ8 对中花 10-8-14 的抗病基因，

当包含 127 个株系的加倍单倍体群体和包含 1250 个单株的 F2 群体在苗期同时

接种稻瘟病菌中花 10-8-14，发现它们的后代单株不是象它们的双亲那样表现为

抗感分离，而是有很多个体表现为中间类型，呈现一种连续变化的趋势，这意

味着在这样的遗传背景下，稻瘟病抗性不是由单个基因控制的，而是由多个

QTLs 控制的。因此我们用加倍单倍体进行稻瘟病 QTL 定位。在加倍单倍体群

体的遗传图谱中，我们一共定位了 3 个控制稻瘟病抗性的 QTLs，它们分别位于

第 1，8 和 11 染色体上，贡献率分别为 18.2％，19.1％和 27.4%。另外我们通

过 cDNA-AFLP 和组池分离分析(BSA)相结合的方法来检测稻瘟病抗池和感池

中特异表达的基因，在大约 20122 个检测到的位点中，一共获得了 12 个差异表

达的条带(DEBs)，将部分 DEBs 定位在控制稻瘟病抗性的 QTL 所在区间，并对

其中的 R1、R8 和 S17 进行了进一步分析。

3.类病变突变体基因 lmi 的研究

对候选的类病变突变体基因 lmi 测序结果表明，相对于野生型基因，lmi 的候选

基因序列中有一段 49bp 的特异的缺失，位于基因的 3’末端，推测这一段缺失可

能是造成突变体产生表型的原因。从实验室保存的 IRBB56 基因组 BAC 文库，

筛选出包含 50kb 区域的三个 BAC 克隆，以 pCAMBIA1301 为亚克隆载体，选用

其中一个 BAC 克隆构建分别包含两个基因的载体，转入农杆菌中。并以突变体

lmi 为受体，进行互补试验.根据 lmi 候选基因的 cDNA 全长序列，构建 RNAi 载

体．以野生型水稻为受体进行转化。得到 35 个 RNAi 转基因植株．在试管培养

条件下，在有些 RNAi 转基因植株可见类似突变体的病斑，为进一步确定其表型，

11

现已移往海南进行进一步的田间观察。

4.以超级杂交水稻 LYP9 及其父母本 93-11 和 PA64S 为研究对象，分别提取

其不同分化发育进程中的各个组织器官的总 RNA 进行芯片杂交，对杂交稻和两

亲的转录组进行比较研究。首先采用了自组织聚类方法（self organization

method,SOM）对 LYP9 及其父母本芯片的杂交结果进行了分析处理，结果发现：

许多基因的表达趋势在杂交稻和双亲间是一致的并且表达水平比较低，这类基因

占到总基因数的 80%以上；部分的基因表达量比较高且在不同生长发育时期存在

明显的动态变化。在这些有动态变化的基因中，多数基因在杂交稻中的表达趋势

倾向于父本 9311,显示在杂交稻中父本的等位基因为显性；也有少数杂交水稻的

基因表达趋向于母本 PA64S，即母本的等位基因在杂交稻中表现为显性；还有少

数基因的表达表现为共显性或超显性。这表明前人报道过的显性效应超显性效应

在杂交稻的杂种优势表现中都起一定的作用。并且，对于特定某个基因来说，其

表达在不同的生长发育时期，有时倾向与父本相似，有时倾向与母本相似，有时

与两亲都不同；另外我们还发现在杂交稻中有些基因表达的动态变化在整个生长

发育时期与两个亲本都不同，这就暗示在杂交稻基因组中表达的父源基因与母源

基因之间存在着相互作用.

5.2003年底，中国科学院北京基因组研究所通过改进的全基因组鸟枪法重新

组装籼稻(93-11)和粳稻(Nipponbare)的基因组序列，将原来的序列草图的精度提

高了1000倍．每个Contig的长度均在几百万kb以上，覆盖了98.1%的水稻基因的

全长.在此基础上，我们对籼稻(93-11)和粳稻(Nipponbare)的基因组序列中大于8bp

的InDel进行了全面地搜索，共检测出50036个大于8bp的InDel．并按每条染色体

上的核苷酸序列的物理距离，筛选出均匀地分布在12对染色体上的总共为1077

个10bp以上的InDel，这些InDel标记可用于发展水稻的新型分子标记．

12

水稻基因克隆和分子育种(翟文学研究员)

1.培育无选择标记转 Xa21 抗白叶枯水稻

利用已构建的含 Xa21 基因的双右边界 T-DNA 转基因系统，进行扩大规模

的水稻转化，转化品种和材料有：蜀恢 527、绵恢 725、9311、IR24、培矮 64S、

明恢 86、D62B、茉利香、创新 11、C418、中花 9 号、台农 617 等 20 多个个品

种。对 5 个重要育种材料 C418、蜀恢 527、创新 11、明恢 86 和 D62B 的转基因

植株进行了遗传分析和分子鉴定。已在转基因后代植株中筛选出无选择标记的转

基因 Xa21 纯合株系。如在重要的优质杂交稻恢复系 C418 的转基因植株中，表

型稳定一致的无标记抗白叶枯纯合系已繁殖到 T4 代。与不育系嘉早 312A，秀水

11A，培矮 64S 和天津 341A 等配制了杂交组合，杂交后代表现出对白叶枯的高

度抗性，农艺性状表现良好。

2.一个水稻花器官突变体 fon3 的特征鉴定

从水稻农家品种谷广黄中发现了一个花器官数目发生改变的自发突变体，根

据已有相关突变体的报道，将该突变体命名为 fon3。经过遗传分析 fon3 由隐性

单基因控制．解剖观察发现 fon3 各轮花器官数目由外向内均有增加，其中雌蕊

增加的比例和增加数目最显著。此外，此突变体中还存在颖片和浆片向类似内／

外稃样器官同源转化现象。扫描电镜观察发现 fon3 花分生组织在外稃原基分化

之后与野生型水稻品种间存在明显差别，花分生组织的显著增大，为 fon3 内轮

器官数目的增多提供了条件。

3.水稻隐性抗白叶枯病基因 xa5 的图位克隆与功能互补

利用水稻品系 IR24 和其近等基因系 IRBB5（含 xa5 基因）杂交组合以及日

本晴和 IRBB5 杂交组合, 分别构建了包含近 5,000 个单株和 20,000 个单株的 F2

定位群体。同时利用与 xa5 连锁的 RFLP 标记筛查含 xa5 基因的水稻抗性品系

IRBB56 的 BAC 文库，构建了一个覆盖目标基因位点的长约为 213Kb 的跨叠克

隆群。根据国际水稻基因组和中国超级杂交稻基因组序列，以及跨叠克隆群的部

分亚克隆测序，设计了一系列 SSLP和CAPS 标记对目标基因进行精细遗传定位。

13

xa5 基因被定位在两个 CAPS 标记 K5 和 T4 之间且与 T2 共分离，标记 K5 和 T4

之间的遗传距离为 0.3cM，物理距离约为 24kb。对基因所在的 24Kb 片段 DNA

序列进行基因预测，揭示出可能编码转录因子 TFIIA 小亚基的候选基因。反转

录 PCR 的结果表明 xa5 为组成型表达。候选基因编码的氨基酸序列在抗感材料

之间的存在差异。转基因实验显示候选基因的功能互补。

14

重要农艺性状基因资源的开发和利用（王斌研究员）

1．水稻 OsAPT2 基因的克隆和功能验证

本研究克隆了一个位于第 4 染色体上的水稻 II 型腺嘌呤磷酸核糖基转移酶

（APRT）基因 OsAPT2. OsAPT2 的 cDNA 全长 1225 个核苷酸（基因库登录号

AY238894），其 5 端 UTR 为 123bp，3 端 UTR 为 466bp，编码区长 636 核苷

酸，编码 212 个核苷酸。推导出的氨基酸序列与已报道过的植物腺嘌呤磷酸核糖

基转移酶有很高的同源性。与核 DNA 的比对分析表明 OsAPT2 核 DNA 序列中含

有 7 个外显子和 6 个内含子。对水稻 OsAPT2 基因的表达进行了 RT-PCR 和

Northern 分析，结果表明温敏核不育系“安农 S-1”经高温胁迫后其幼穗中 OsAPT2

基因转录产物的丰度较对照降低 5 倍多，高温条件下 OsAPT2 基因在幼穗中的下

调表达与温敏核不育相关。

将 OsAPT2 基因的一个 556bp 的反义 RNA 片段导入拟南芥菜获得了不育植

株，转反义 OsAPT2 基因植株的育性、花粉萌发能力以及 AMP 含量都大大降低。

2．紫菜 BAC 文库的构建和海藻糖合成酶基因的分离

近来，紫菜被确认为是海藻基因组学研究的模式植物。DNA 大片段文库对

于基因组学研究是非常必要的。本研究建立了一个条斑紫菜的 BAC 文库，库容

达到条斑紫菜基因组的 6.6 倍，经过鉴定该文库具有良好的真实性、稳定性，可

用于紫菜的基因分离。用我们最近克隆紫菜海藻糖合成酶基因(TPS)为探针对

BAC 文库进行筛选，获得了 7 个阳性 BAC 克隆。根据紫菜 TPS 基因 cDNA 序

列设计特异的 PCR 引物，用具有自我校对能力的 Lar Taq Polymerase，对这些阳

性 BAC 克隆 DNA 进行扩增，从中获得了 TPS 基因的全长核 DNA 序列。通过

对 TPS 基因核 DNA 序列和 cDNA 序列的比对发现紫菜 TPS 基因中没有内含子。

15

乙烯受体 NTHK1 结构域的功能研究（陈受宜研究员）

1．植物的非生物胁迫应答反应的分子机制和基因工程

1.1 耐逆相关信号传递基因克隆和功能鉴定

1.1.1 对烟草乙烯受体基因 NTHK1 的各个结构域在体外的功能及各结构域与乙

烯信号转导及盐胁迫应答间的相关性进行了研究.

1.1.2 乙烯受体调控植物对盐胁迫的应答反应

乙烯受体在感受乙烯并通过信号传递途径调控下游事件中起着非常重要的

作用，但它们在植物对非生物胁迫反应中的功能尚不清楚。以我们前期研究得到

的烟草乙烯受体基因 NTHK1 的转基因拟南芥为材料，从形态学、解剖学、免疫

组化及分子遗传学等方面探讨了 NTHK1 在盐胁迫下的反应及其可能的分子机

制，为阐明乙烯受体在逆境诱导中的作用打下基础。

NTHK1 转基因拟南芥具有莲座叶大、抽苔晚、对乙烯敏感性降低的表型。

形态解剖学观察表明，转基因拟南芥的叶片表皮细胞增大，茎尖发育比野生型滞

后。免疫组化分析显示 NTHK1 主要分布于幼叶、茎尖和叶原基、短茎和根的维

管组织中。更为重要的是，NTHK1 基因的引入还提高了拟南芥植物对盐胁迫初

期的敏感性。盐处理初期，转基因拟南芥表现出叶片向外翻卷的症状，这一症状

可被乙烯前体 ACC 恢复。对拟南芥乙烯受体的功能获得型及功能缺失型突变体

的分析进一步证明组成型的或过量表达的、有活性的受体信号传递引起了上述的

盐敏感反应。

在转基因拟南芥中，35S 启动子驱动的 NTHK1 的表达受盐诱导，NTHK1 的

3’ 和 5’-UTR 不影响盐胁迫时 NTHK1 在细胞中的积累, 表明这一积累与 3’ 或

5’-UTR 无关,而是由其编码区决定的。

对 NTHK1 过量表达的转基因烟草的表型、乙烯释放、盐胁迫反应以及下游

基因的表达等也进行了分析，发现某些与转基因拟南芥相似的结果，即：转基因

烟草的幼苗比野生型的大一些，且其幼苗对盐胁迫的敏感性提高，烟草中外源

NTHK1 的表达也受盐诱导。但烟草和拟南芥在盐敏感性的表现形式上是不同的。

此外，在盐胁迫下，转基因烟草植株中的 Na+积累明显高于野生型，转基因烟草

的乙烯释放量比野生型低，ACC 合成酶基因（ACS1）受到抑制，而转录因子

16

NtERF1 和 NtERF4 受到激活。

乙烯受体 NTHK1 在拟南芥和烟草中过量表达的研究结果表明，乙烯受体参

与植物盐胁迫信号传递，并且在植物中乙烯和它的受体之间存在着动态平衡，这

一动态平衡可能在植物的耐逆性中起着重要作用。

1.1.3 NTHK1 调控的 2 个基因 AtNAC2 和 AtLRK2 及其编码蛋白的功能及生化特

性研究.

转 NTHK1 基因的拟南芥植株乙烯敏感性降低、耐盐性增强。基于 DNA 微

阵列分析，鉴定了在盐胁迫下野生型植株和 NTHK1 转基因植株间差异表达的基

因，选择其中在转基因植株中表达量降低的基因 AtNAC2 和 AtLecRK2 做进一步

研究。

AtNAC2 是拟南芥中 NAC 基因家族的一员，由编码具有 DNA 结合功能的 N

端 NAC 区和具有转录激活活性的 C 端激活区组成。正常条件下，AtNAC2 的表

达水平相当低，但是受高盐、ABA、ACC 和 NAA 的诱导。在过量产生乙烯的突

变体 eto1中，在盐胁迫前后，AtNAC2表达水平均较野生型增强。盐胁迫对 AtNAC2

表达的诱导受乙烯不敏感突变体 etr1、ein2 和生长素抗性的突变体 aux3、tir1 的

抑制，表明盐胁迫对AtNAC2的诱导可能需要乙烯和生长素信号传导途径的参与，

AtNAC2 它们信号传导途径中的共同组分。AtNAC2 主要在根和花中表达，在茎

和叶中的表达量较少。AtNAC2 的转基因植株促进了侧根形成，但其它表型无明

显变化。亚细胞定位表明 AtNAC2 是核蛋白。酵母单杂交和酵母双杂交的结果

表明，AtNAC2 具有转录激活活性且能形成同源二聚体。因此 AtNAC2 是一个有

功能的转录因子。

AtLecRK2 编码类 lectin 受体类激酶，AtLecRK2 主要由信号肽、胞外类 lectin

结构域、跨膜区和胞内蛋白激酶结构域组成。AtLecRK2 在拟南芥的根和花中表

达量最高，叶中也有少量表达，茎中则没有检测到。野生型拟南芥中，AtLecRK2

在盐处理 3 小时后表达量升高并维持一定时间，12 小时后降低到处理前的水平。

在转 NTHK1 拟南芥中，盐胁迫对 AtLecRK2 表达的诱导受抑制，并且诱导的时

间也延迟。在过量产生乙烯的突变体 eto1 中，盐处理前后 AtLecRK2 的转录始终

维持在较高的稳定水平上，在乙烯不敏感突变体 ein2 中，AtLecRK2 则具有与野

生型中相似的转录水平和变化。另外，AtLecRK2 的表达还受乙烯和生长素的诱

17

导。这些结果表明，盐胁迫对 AtLecRK2 表达的诱导可能依赖于乙烯信号传导途

径，并且受乙烯受体 NTHK1 的负调控，但是不受 EIN2 的影响。 AtLecRK2 定

位于细胞膜。体外自身磷酸化和磷酸氨基酸分析表明 AtLecRK2 可以进行自身磷

酸化，并且具有丝氨酸-苏氨酸激酶活性。

1.1．4 将已克隆的水稻乙烯受体基因 OsPK1 在水稻中过量表达或 RNAi 转基因，

并已得到 F2 转基因植株.对转基因植株进行表型分析。

1.2 耐逆相关转录因子克隆和功能分析

1.2.1 将受非生物逆境诱导的大豆 GmDREB 和 GmDREBc 基因转化拟南芥，对转

基因植株进行了表型分析。

1.2.2对大豆WRKY类转录因子进行了非生物胁迫应答基因的筛选.对其中 9个对

非生物胁迫应答的基因进行了转录激活活性和形成同源及异源二聚体能力鉴定。

选择 2 个非生物胁迫诱导的 WRKY 基因转化拟南芥,初步对转基因植株的表型试

验表明该基因在拟南芥中的高表达使转基因植株提高了耐盐性。

1.3 耐逆植物基因工程

1.3.1 进一步筛选得到遗传稳定的 4 个株系耐 0.8%盐转 NTHK1 基因的欧洲黑杨

和 3 个株系耐 0.6%盐转 AtCCR 基因的欧洲黑杨.已申请在新疆、吉林、天津、山

东等 5 个点进行中试。

2 大豆品质相关基因研究

2.1DAGAT 基因的克隆.

在 Genebank 中检索结果得到 2 个大豆 EST 序列，设计引

物从豆荚 cDNA 中克隆得到 DAGAT 部分编码序列。以此为探针，与用不同酶切

的不同品种的大豆基因组 DNA 杂交。结果发现不同栽培品种、不同酶切的杂交

结果完全相同。

再以它为探针杂交半野生、野生大豆基因组 DNA，发现不同品种的野生大

豆杂交结果存在很大的差异，而不同品种的半野生大豆杂交结果相同。进一步从

栽培、半野生、野生大豆基因组中 PCR DAGAT 部分基因组 DNA，测序发现栽

培、半野生大豆 DAGAT 基因组 DNA 碱基序列基本相同，而野生大豆与他们存

在较大差异，且内含子差异大于外显子的差异。

克隆得到栽培大豆、野生大豆 Y5、Y9 DAGAT 全长编码序列，比较三者序

18

列发现差异主要在 N 端，而酶活性中心所在的 C 端差异较小。

采集大豆叶、花、10 天豆荚、20 天豆荚、30 天豆荚提取 RNA，RT-PCR 检

测发现在 10 天豆荚、新生叶片中 DAGAT 表达很低，在花、20 天、30 天豆荚老

叶片中表达较高。野生大豆、栽培大豆 DAGAT 的表达情况相似。

现已将此基因申请专利，并已转化拟南芥和百脉根。

19

李家洋课题组

1. 植物株型形态建成的分子机制研究

1.1 水稻株型形态建成的分子机制

水稻分蘖控制基因 MOC1 的作用机理研究。分蘖是水稻在生长发育过程中

形成的一种特殊的分枝特性。去年我们报道了 MOC1 基因的克隆，证明它是目

前已知的水稻分蘖主控基因，控制腋生分生组织形成的起始和分蘖芽的形成，并

促进分蘖芽的生长发育。我们随后发现了 MOC1 的另一个等位突变体，18 个碱

基的缺失造成了无穗的表型，说明该基因除了与分蘖芽的起始和形成有关外，还

与花序分生组织的起始和发育也密切相关。原位杂交实验证明 MOC1 基因在穗

部分生组织中表达，同时扫描电镜也观察到突变体穗部分生组织起始的缺陷。为

深入研究 MOC1 的作用机理，我们还利用酵母双杂交的方法筛选与 MOC1 互作

的蛋白。将 MOC1 构建成“诱饵”蛋白，并以此筛选水稻全生育期的 cDNA 表

达文库，共筛选了 2×105 个酵母克隆，初步挑选了 167 个可能的阳性克隆，经

过第二轮验证，确定其中的 74 个为阳性克隆；挑选了上述最多的两类基因 49-1

和 35-1 及 MOC1 进行体外翻译，免疫共沉淀体外验证这两个蛋白与 MOC1 有相

互作用；其余蛋白与 MOC1 的互作还在验证中。而植物体内的验证工作，还处

在转基因植物的获得阶段。另外，有关该基因是如何进入核内行使转录调控功能、

如何与其他相关蛋白互作并介导各种植物激素和环境因素对营养生长期与生殖

生长期中分生组织起始和分化的影响也在进一步的研究中。

水稻分蘖角度基因的克隆。我们实验室还对控制水稻分蘖角度的基因和分蘖

高度相关的基因也进行了克隆和功能研究。目前已克隆了目标基因，正对这些基

因进行分子遗传及功能作用机理等一系列的鉴定工作。

水稻穗部枝梗发育控制基因 SP 的图位克隆和功能研究。穗部形态是水稻株

型的重要组成部分，穗部的形态发育将最终决定每个分蘖所能产生的籽粒数目，

它与分蘖数和千粒重共同组成了水稻产量的三大要素。因此对控制水稻穗部发育

的关键基因进行克隆将对植物株型发育的理论研究和生产实践产生重要影响。我

们发现并分离了水稻小穗突变体 sp，对其穗部的发育过程进行研究，并以图位

克隆的方法克隆了控制该性状的基因。我们将 sp 与籼稻 kasalath 杂交，从 F2 群

20

体中选取 1500 株突变体植株进行图位克隆，最终将该基因定位。测序结果表明，

在突变体中 SP 基因的第二个外显子上产生了一个 31bp 的缺失，从而导致读码

框的位移和蛋白的提前终止。目前正进行例行的载体构建和转基因工作。

1.2 拟南芥株型形态建成的分子机制

拟南芥矮小丛生突变体的分离与分子鉴定。生长素对植物生长发育的各个阶

段都有极大的影响，尤其是对影响植物株型建成的分枝的发生起着决定性的作

用。顶端生长优势是指侧生分生组织的生长被主茎或主花序所抑制而造成的现

象。我们利用 SARE 系统筛选了拟南芥顶端优势丧失的突变体。该突变体表现为

丛生和矮小（bushy and dwarfed），被命名为 bud1。bud1 明显地表现为顶端优势

丧失。分离到 BUD1 基因后，为了进一步分析和鉴定 BUD1 基因作用的分子机

理，我们进行了的生理实验和双突变体分析。发现 bud1 突变体对高温诱导的下

胚轴伸长表现不敏感。温度诱导下胚轴伸长的缺陷是依赖于生长素的，所以 bud1

可能与生长素功能的缺陷有关。对突变体游离生长素含量的测定表明，与野生型

相比其生长素含量并没有降低。生长素外施试验和与生长素含量升高的突变体

yucca 的双突变体都表明 bud1 对生长素的反应是正常的。最后我们对突变体生长

素的运输进行了测定，用花序轴、暗生长的下胚轴及光下生长的幼苗进行的测定

都表明突变体生长素的运输存在缺陷。与生长素运输缺陷的突变体 doc1-1 杂交

的双突变体加重了 bud1 的突变表型。生长素的运输的缺陷通常还影响到植株的

向地性反应，暗处生长的下胚轴的向地性反应试验表明，bud1 突变体的向地性

反应增强，这与另一类生长素运输突变体 mdr1 相一致。Northern 杂交和 RT-PCR

试验结果表明突变体中此类基因下调表达。因此，BUD1 基因的过量表达可能通

过抑制 MDR 类基因的表达影响生长素的运输，从而产生矮小丛生的表型。

影响拟南芥生长发育的重要基因 SAMDC4。我们利用植物正义/反义 RNA

表达系统，从拟南芥中筛选到一个半矮化分枝突变体 bud2 (bushy and dwarf)，

Southern、PCR 及 DNA 纤维原位杂交结果表明，在 bud2 的基因组中存在大约

75kb 的 DNA 片段缺失。缺失区段里的一个预测的 S-腺苷甲硫氨酸脱羧酶

（SAMDC）基因可以互补 bud2 及该基因的一个等位突变 salk007279 的表型。研

究发现在这两个突变体里，胺类的比例发生改变，乙烯释放增加，说明 BUD2

21

可能就是 SAMDC4 基因。BUD2 在拟南芥的各个器官都具有同样水平的表达，

明显不同于其它三个同源 SAMDC 基因的表达模式，说明它可能维持着一个基础

的 SAMDC 活性。同时发现，BUD2 (SAMDC4) 的表达在 SAMDC1 的一个突变

株 salk020185 中受到很强的诱导，暗示 BUD2 可以部分替代 SAMDC1 的功能，

两者间可能有功能上的叠加作用。转基因结果表明，异位过量表达 BUD2，也会

造成植株生长发育受阻, 说明 BUD2 在拟南芥的生长发育中起着重要的作用。

bud2 (samdc4) 与 salk020185 (samdc1) 进行杂交，得到的双突变体胚胎发育严重

缺陷，细胞分裂迟缓, 不能正常分化而导致胚胎最终死亡，说明 SAMDC4 及

SAMDC1 对胚胎的正常发育是必不可少的，同时说明多胺在植物的生长发育过程

中可能起着非常重要的作用。

2．水稻脆秆控制基因的克隆与功能研究

水稻茎秆机械强度是水稻生产中的一个重要农艺性状，与提高水稻的产量及

秸秆的有效利用密切相关。该性状反映了植物细胞壁的物理特性。为了理解水稻

植株机械强度控制的机制和植物细胞壁生物合成的分子机理，我们从γ-射线诱

变的籼稻品种‘双科早’M2代中分离了一个水稻脆秆突变体bc1。有关基因的克

隆及相关的功能研究已在Plant Cell上发表。目前的研究围绕BC1在细胞壁生物合

成中可能的作用机理展开。首先，利用透射电镜观察到突变体厚壁细胞的细胞壁、

尤其是次生壁的S2层明显变薄且厚薄不均，同时着色不匀，说明BC1在更大程度

上影响了次生壁的发育。众所周知，基因的功能与其定位密切相关，我们利用

BC1与GFP融合，在转基因水稻中进行定位研究，通过免疫电镜发现GFP信号主

要分布在内质网、细胞膜等膜系统中，然后再释放到细胞壁上，与GPI锚定蛋白

的修饰加工过程基本一致。我们也利用BC1的多克隆抗体观察到，当次生壁形成

后，BC1主要分布在细胞壁上，而突变体在细胞壁上却很少有表达，说明基因的

功能与其作用部位是一致的。因此，我们推测BC1的定位源于GPI的正确加工修

饰，而两个bc1的突变体都因为破坏了GPI的加工位点而导致功能的丧失，这更加

说明了BC1之所以不能正确行使功能是因为没有被正确运输到合适的位置上，关

于这点我们还将进行进一步的实验证明。在对BC1的过表达、Antisense、RNi等

转基因研究中，发现过表达和Antisense基本上没有表型，而RNi却有明显的表型

22

变化，即脆秆且矮化，电镜观察到厚壁细胞的细胞壁极度变薄，说明更大程度地

抑制BC1的表达会对细胞壁的发育造成严重的影响。另外，我们还对另一个水稻

脆秆控制基因进行了图位克隆，目前新基因已经分离到，相关的互补和功能研究

正在进行之中。

3．水稻稻米品质改良的分子机理研究

稻米品质改良是一项极其重要且紧迫的任务。蒸煮品质在稻米品质评价中占

有重要地位，淀粉的合成影响着稻米品质的形成，我们拟从基因组水平，转录水

平、蛋白水平对不同水稻品种 17 个淀粉合成相关酶基因进行比较，并结合稻米

品质指标，通过相关分析找出影响稻米品质形成的关键基因组合。目前我们已经

完成了基因组水平和转录水平分析，证明不同的基因分别在直链淀粉含量、胶稠

度调控、糊化温度及千粒重的控制方面起着关键作用。

23

高等植物信号转导（左建儒研究员）

拟南芥中活性氧（ROI）-介导的细胞程序化死亡的分子遗传学研究

在真核生物中，细胞程序化死亡（PCD）是调节生长发育以及生物胁迫、非生物

胁迫反应的主要机制之一。在植物中，超敏反应（hypersensitive response）是最常见

的一种PCD。在植物启动超敏反应的过程中，伴随活性氧（ROIs）和一氧化氮（NO）

的产生，并在一定程度上依赖于水杨酸信号转导途径。虽然ROIs被认为是参与许多调

控过程的重要信号分子，但其在调控PCD过程中的生化机制基本未知。前人的研究发

现除草剂paraquat在动、植物细胞中均能能够诱导活性氧的产生。利用这一发现，我

们筛选了抗paraquat 的拟南芥突变体 paraquat resistant (par) 。我们推测这些突变体

可能导致ROI产生或信号转导的缺陷。通过大规模的遗传筛选，我们获得了约30个par

突变体。在这些突变体中，par3 影响了二级信使鞘磷脂的代谢。鞘磷脂参与调节许

多信号转导途径，包括PCD。通过一系列遗传学与生化实验，我们证明鞘磷脂直接参

与了ROI产生的调控。通过PAR3调控产生的ROI信号可能被下游的信号传感器（ROI

sensor）PAR2所捕获接收。被PAR2加工与放大的ROI信号可能通过一个尚未鉴定的组

分进一步加工后，激活更下游的PAR21。PAR21同时在转录和翻译水平上调控了防御

反应和胁迫反应途径中数目众多的基因。通过上述研究，我们发现了一个新颖的ROI-

介导的PCD信号转导途径，而PAR3, PAR2和PAR21等遗传学位点代表了该途径上的几

个关键控制点。

24

水稻和拟南芥转录因子的比较分析和水稻基因组的多倍体

起源(陈明生研究员)

（1）水稻和拟南芥 GRAS 基因家族的比较基因组分析：GRAS 家族成员编码

转录因子，参与很多植物的生长发育过程，如赤霉素信号传导、根的辐射发育、

次生分生组织的形成、PhyA 信号传导以及配子体发育等等。我们利用生物信息

的方法在水稻和拟南芥基因组中分别鉴定了 57 和 32 个 GRAS 家族成员。我们对

GRAS 家族进行了基因结构、基因表达、染色体定位、蛋白质结构域分析、系统

进化分析以及水稻和拟南芥的比较分析。系统进化分析将 GRAS 家族分成了 8 个

亚家族，每一个亚家族有自己特异的保守结构域和不同的功能。 基因组加倍和

串联重复导致了 GRAS家族在被子植物中的扩张。在苔藓植物中发现 GRAS家族的

成员表明 GRAS家族是在 4亿年前陆地植物出现以前形成的。

1.水稻和拟南芥 GRAS 基因家族的比较基因组分析

GRAS 家族成员编码转录因子，参与很多植物的生长发育过程，如赤霉素信

号传导、根的辐射发育、次生分生组织的形成、PhyA 信号传导以及配子体发育

等等。我们利用生物信息的方法在水稻和拟南芥基因组中分别鉴定了 57 和 32

个 GRAS 家族成员。我们对 GRAS 家族进行了基因结构、基因表达、染色体定

位、蛋白质结构域分析、系统进化分析以及水稻和拟南芥的比较分析。系统进化

分析将 GRAS 家族分成了 8 个亚家族，每一个亚家族有自己特异的保守结构域

和不同的功能。 基因组加倍和串联重复导致了 GRAS 家族在被子植物中的扩张。

在苔藓植物中发现 GRAS 家族的成员表明 GRAS 家族是在 4 亿年前陆地植物出

现以前形成的。研究结果发表在 Plant Molecular Biology (54: 519-532)。

2.水稻基因组的多倍体起源

基因加倍一直是进化的重要推动力之一。古老的基因组加倍事件已经在多个

25

物种中被确定，包括酵母，脊椎动物，和拟南芥。本研究发现水稻基因组同样存

在全基因组加倍事件，大概发生在禾谷类作物分化之前，距今约 50-70 Mya (百

万年)。在水稻基因组中，共找到 117 个明显的加倍区段（duplication block）,分

布在水稻的全部 12 条染色体，覆盖约 60%的水稻基因组。在加倍区段，大约有

20%的基因保留了加倍后的姐妹基因对（duplicated pairs）。与此形成鲜明对照的

是加倍区段的转录因子保留了 60%的姐妹基因。禾谷类作物全基因组加倍事件的

确定对研究他们基因组的进化具有重要影响，暗示了禾谷类作物多倍体化及随后

的基因丢失、染色体重排在禾谷类物种分化中扮演了重要角色。研究结果投稿

Plant Molecular Biology,文章在修改中。

3.水稻和拟南芥转录因子的全基因组比较分析

双子叶植物拟南芥的基因组中含有超过 1500 个转录因子编码基因。这些基

因在多大程度上代表了植物、尤其是高等开花植物的转录因子编码基因，目前并

不清楚。水稻是单子叶植物、尤其是禾本科植物中重要的模式物种，也是第二个

进行全基因组序列测定的高等开花植物。因此，我们对这两种被子植物的全部转

录因子进行了比较分析。我们在水稻中鉴定了 1611 个转录因子编码基因；拟南

芥中含有 1510 个转录因子编码基因，二者在数量上接近。这些转录因子隶属于

37 个不同的基因家族，没有水稻或拟南芥特异的家族，但存在一些水稻或拟南

芥特异的亚家族。通过系统发育的方法对水稻和拟南芥的转录因子进行比较，表

明水稻中 46%和拟南芥中 49%的转录因子形成直系同源关系；特别是，在这些

直系同源基因中，只有 112 对水稻和拟南芥基因形成一对一的直系同源关系。从

这些直系同源基因可以推导出大约 383 个水稻和拟南芥的共同祖先中存在的转

录因子编码基因，不过这仅仅代表着共同祖先中转录因子编码基因中的一部分，

因为自从水稻和拟南芥分化之后发生了大量的基因丢失，尽管我们很难确定丢失

基因的数量。此外，水稻和拟南芥分化之后两个物种中都发生了广泛的转录因子

基因家族的扩增。为了探讨水稻中转录因子编码基因的扩增机制，我们对所有转

录因子编码基因在染色体上的位置进行了分析，发现在水稻基因组中含有 12 对

具有同源关系的基因组片段，这些区域互相不重叠，大约占全部基因组的 40%，

表明水稻基因组可能发生过全基因组加倍。62%的转录因子编码基因位于这些区

26

域，其中 58%是随着基因组加倍转录因子编码基因也加倍并保留下来的基因。串

联复制也是转录因子家族扩增的一个机制，但很显然，基因组加倍扮演着更重要

的角色。我们还讨论了这两种植物之间转录因子功能的保守性和分化。

27

植物分子细胞遗传（程祝宽研究员）

1．水稻着丝粒结构与功能分析

对水稻第 4 及第 8 染色体着丝粒功能性着丝粒进行了详细研究，明确了相关

染色体功能性着丝粒的区域范围。通过对已获得的水稻双着丝粒染色体及环状染

色体后代的深入细胞学分析与筛选，分别获得了一系列线状及环状微小染色体，

并通过粗线期染色体荧光原位杂交及 DNA 纤维荧光原位杂交明确这些变异体发

生的性质。这些微小染色体变异体是研究水稻染色体功能，及探索构建水稻人工

染色体非常重要的基础材料。

2．水稻基因克隆与功能分析

通过分离水稻突变体，采用图位克隆的策略，构建了突变体与正常水稻亲本

杂种 F2 大群体，将 7 个与控制水稻农艺性状相关的基因定位到不同染色体上，

目前已经对其中两个变异性状相关基因通过测序明确了突变位点，相应候选基因

互补验证工作正在进行之中。

3．水稻不同染色体组进化关系研究

稻属有 2 个栽培种和 23 个野生种，根据不同稻种间杂种染色体组的分化关

系，以及基因组 DNA 间可杂交性等将其分成 A、B、C、D、E、F、G、H、J、

K 等 10 个染色体组。由于不同染色体组其组成 DNA 的异同在很大程度上决定

了它们亲缘关系的远近，因此借助分子生物学手段比较不同染色体组 DNA 之间

的相似性，可从 DNA 水平上了解它们之间的亲缘关系。我们已构建不同染色体

组稻种的 BAC 文库，并分离到一些染色体组特异的 DNA 序列。明确了不同水

稻基因组着丝粒特异的重复序列，以及与着丝粒特异组蛋白 H3 特异结合的序列。

发展了新的分子细胞学标记，为建立不同染色体组之间的对应关系奠定了基础。

4．Antirrhinum majus 的分子细胞遗传研究

Antirrhinum majus 是重要的观赏植物, 也是研究花器官发育的模式植物。目

28

前对于 Antirrhinum majus 的细胞遗传研究还非常缺乏。我们对 Antirrhinum majus

的粗线期染色体进行了详细分析，建立了其基本核型，为命名 Antirrhinum majus

的染色体提供了依据。并将 5SrDNA, 45SrDNA, 着丝粒特异重复序列等杂交到

不同染色体上，由于这些序列在不同染色体上有非常特异的分布，可作为识别不

同染色体的重要的细胞学标记。

采用位于不同连锁群上的分子标记，筛选 BAC 库，将阳性克隆杂交到粗线

期染色体上，从而建立了染色体与连锁群之间的对应关系，为统一 Antirrhinum

majus 的染色体及连锁群命名系统奠定了基础。

29

曹晓风课题组

植物基因表达是一个高度复杂、精确调控的过程，是遗传调控和表观遗传

调控综合作用的结果。表观遗传是进化上保守的一种调控机制，它不通过 DNA

序列的变化就能导致基因功能的改变。其中，DNA 甲基化、组蛋白甲基化和小

分子 RNA 介导的基因表达沉默这三种机制相互依赖、相互制约，形成了基因表

达的表观调控网络。

转基因沉默的发生是植物基因工程应用中的重要障碍，转入的外源基因发

生重生甲基化和转基因沉默的分子机制，一直是科学家们探讨的热点之一。我们

利用遗传学手段，从催化 DNA 甲基化的关键酶入手，在拟南芥中发现，DRM

是重生 DNA 甲基化和转录水平基因沉默必不可少的因素，这部分阐明了小分子

RNA 指导 DNA 甲基化的发生和转录水平的基因沉默的分子机制。 通过对转基

因沉默建立过程中重要因子 AGO4 的研究发现，AGO4 与 DRM 一样，对于转入

的外源基因 FWA 的 DNA 甲基化和转基因沉默起重要作用；但是，在由小分子

RNA 介导的 DNA 甲基化和基因沉默中，虽然 ago4 突变体不能维持非 CpG 甲基

化，但却不能阻止由小分子 RNA 介导的 DNA 甲基化的产生，表现出与 DRM 不

同的表型，说明了 DNA 甲基化的建立与转基因沉默过程的复杂性，这一研究发

表在 Current Biology(2004,14:1214-1220)上。

此外， 在拟南芥组蛋白甲基化、水稻小分子 RNA 和油菜功能研究方面，

进行了以下探索：

（1） 建立了分离组蛋白甲基转移酶的体系，分离、鉴定了组蛋白 H4 R3 甲基

转移酶, 其表达调控机制的研究正在进行中。

（2） 从拟南芥中克隆了具有组蛋白甲基转移酶的基因，测定了它们的体外活

性，筛选到了具有表型的突变体， 进一步的功能分析工作还在进行中。

（3） 水稻中小分子 RNA 在基因沉默和发育调控的作用研究，从水稻中克隆了

小分子 RNA，验证了其中部分 miRNA 表达的组织特异性；

（4） 利用 RNAi 技术，获得了 osDCL701、osDCL702 和 osDCL704 功能缺失的

30

转基因植株，它们在基因沉默和发育调控中作用研究正在进行中。

为了转基因沉默缺陷型的油菜表达系统的建立，构建油菜豆荚的全长 cDNA 文

库，为过量表达和 RNAi 技术建立了平台。

31

茉莉酸信号传导途径的化学遗传学解析(李传友研究员)

茉莉酸在调控植物生长发育的诸多方面，特别是在调控植物对虫、病抗性反

应方面起着重要作用。在茉莉酸的信号传导方面，一个重大突破是 6 年前拟南芥

中对茉莉酸不敏感的突变体 coi1 的鉴定和相应基因的克隆。COI1 为一 F-box 蛋

白，该蛋白与 Skp1 和 Cullin 相结合形成 SCFCOI1 复合体用以选择性地募集茉莉

酸信号传导途径中的抑制因子和其它蛋白并进行降解（泛素化）。但目前对茉莉

酸信号传导途径的其它组分，包括茉莉酸的受体、COI1 的作用底物等都缺乏了

解。

我们采用了一种新颖的化学遗传学的方法鉴定茉莉酸信号传导途径的重要

组分并研究其功能。Bestatin 是一种可以激活茉莉酸途径并诱导抗性基因表达的

小分子物质，利用番茄和拟南芥中茉莉酸途径的突变体所进行的研究表明，

Bestatin 的作用不依赖于茉莉酸的合成但依赖于 COI1 的功能。通过大规模的遗

传筛选我们获得了一系列对 Bestatin 的反应发生变化的拟南芥突变体，进而对这

些突变体对茉莉酸的反应进行了分析。这些突变体可以分为以下四种类型：1）

对 Bestatin 和茉莉酸都表现不敏感；2）对 Bestatin 不敏感而对茉莉酸超敏感；3）

对 Bestatin 和茉莉酸都表现超敏感；4）对 Bestatin 不敏感而对茉莉酸反应正常。

进一步研究表明这些突变体中茉莉酸途径标记基因的表达发生了明显的变化，并

且有些突变体在生长发育中也表现许多明显的表型变化，比如育性降低、顶端生

长优势丧失、株型矮小、叶片形态和颜色异常等，暗示了相应野生型基因在茉莉

酸信号传导及生长发育中起重要作用。对每一个突变体分别构建了不同的遗传分

离群体，用于遗传等位性分析、遗传定位和基因分离等。对这些突变体相应基因

的分离及生物学功能的研究正在进行中。

32

植物遗传工程研究（朱祯研究员）

1．高效抗虫转基因水稻培育及其应用

1.1 对利用外源抗虫蛋白内质网定位技术、MAR 序列转化系统和双价抗虫基因策

略选育的高抗鳞翅目害虫的抗虫转基因水稻品系(包括恢复系、保持系和不育系)

及其优良杂交组合进行田间实验。实验结果表明：在分蘖期转 SCK+Bt 双价基因

抗虫水稻对二化螟、三化螟和大螟等钻蛀性害虫的控制效果可高达 96.40%，在

灌浆期转 SCK+Bt 基因抗虫水稻对上述钻蛀性害虫的控制效果可高达 100.00%。

自分蘖期至灌浆期，转 SCK+Bt 双价基因抗虫水稻对稻纵卷叶螟等食叶性害虫也

表现出良好的控制效果，与对照相比，转 SCK+Bt 双价基因抗虫水稻稻叶被害率

下降了 77.68%～97.53%；在受害稻叶中，转 SCK+Bt 双价基因抗虫水稻稻叶的

受害程度也大大降低。

1.2 利用已建立的无选择标记转基因水稻培育体系，筛选无选择标记的高抗虫转

基因水稻优良株系。T2 代植株田间抗虫性分析表明，100%的无抗虫基因分离植

株和非转基因对照植株受卷叶螟危害，单株感卷叶螟叶片数 20.8±6.7~28.5±9.4；

T2 转基因的植株表现出显著的抗虫性，仅有少数单株受轻微的虫害。进一步构

建了携带 gfp 基因的双标记双 T-DNA 植物表达载体 pCDTGNGUS。通过农杆菌

介导转化烟草，实验结果表明，利用双标记双 T-DNA 载体系统，在转化过程中

能够通过 GFP 辅助筛选提高烟草转化的效率；在 T1 后代筛选过程中，能够通过

检测 GFP 表达快速筛除具有选择标记基因的分离植株，大量减少后代筛选的工

作量，进而提高获得无选择标记转基因植株的效率。

1.3 转 SCK 基因水稻恢复系科丰 2 号及其杂交组合特优科丰 2 号 2004 年继续进

行生产性试验，目前正在进行生物安全证书的申报。了抗虫转基因水稻生物安全

性评价结果显示转基因水稻的大规模种植对生态环境没有重大影响。委托中国疾

病控制中心进行的转 sck 基因水稻的营养成份分析结果表明，转 sck 基因大米与

对照大米相比，物理性状、营养成分和蛋白质营养价值无差别，具有实质等同性；

而转基因水稻的营养生物利用率的评价、转基因大米的免疫毒理学评价、亚慢性

毒理学（90 天饲养）实验和转 sck 基因大米致畸等实验结果表明：转 sck 基因大

33

米与对应的非转基因大米具有实质等同性。

2. 对外源基因失活机理的新探索

在利用修饰 PVX 病毒 CP 基因对稀有密码子对转录后基因沉默的影响进行

研究的基础上，我们进一步探索了含有稀有密码子的异源基因对转录后基因沉默

的影响。将 Bacillus thuringiensis 来源的野生型的 cry1Ac 基因及其按植物密码子

偏好性进行优化的修饰基因构建到双子叶植物表达载体中。利用农杆菌注射法将

上述植物表达载体注射到转绿色荧光蛋白（GFP）基因的纯合 N. benthamiana 烟

草中。结果发现，野生的 cry1Ac 基因诱导了转基因烟草中 GFP 基因的严重沉默，

而经密码子修饰的 cry1Ac 基因却没有引发类似的沉默。通过 GFP 蛋白荧光定量

分析、Western Blot 以及 Northern Blot 分析都证实了上述现象。为判断该沉默是

外源 cry1Ac 基因而非启动子诱发，我们将野生 cry1Ac 基因和修饰 cry1Ac 基因的

启动子由CaMV35S启动子更换为棉花曲叶病毒启动子，结果上述现象仍然发生。

序列分析发现，野生 cry1Ac 基因和 GFP 基因只有 10bp 的同源片断，几乎没有

同源性；修饰 cry1Ac 基因与 GFP 基因的同源片断相对较多，但仍不具有序列同

源性。因此这是一个异源诱导转录后基因沉默现象的发现。由此可以推论，是稀

有密码子在其中起了沉默起始的作用。这是对我们提出的未成熟转译终止模型的

有力支持。根据目前的研究分析，我们认为稀有密码子可能在转录后基因沉默的

起始阶段起了重要作用。稀有密码子的大量消耗导致对应氨酰 tRNA 过量消耗，

从而引起核糖体在该位点停滞。这种由稀有密码子引发的核糖体停滞已有大量报

道，并由研究表明核糖体停滞时其 A 位空缺，一种 RelE 蛋白可以进入 A 位并对

mRNA 进行剪切。我们推测剪切得到的异常 RNA 将成为依赖于 RNA 的 RNA 合

成酶的模板被转录成双链 RNA，进而引发目的基因全面的沉默。

下一步我们的工作将继续证实 cry1Ac基因以及 PVX CP基因等异源基因对

GFP 基因的异源沉默现象。进一步确定 mRNA 断裂点，寻找引发未成熟转译终

止沉默的关键密码子，并尝试利用 tRNA 基因进行互补实验，最终验证未成熟转

译终止模型。

3. 杂交稻杂种优势分子机理的研究及相关基因的克隆

水稻杂种优势在水稻育种中具有重要地位，虽然对杂种优势的研究已有近

34

百年的历史，但由于水稻杂种优势的分子机制的复杂性和以前研究方法的局限

性，目前对水稻杂种优势分子机制的了解还远远不够深入，为了进一步加深对水

稻杂种优势的理解，克隆水稻杂种优势相关基因，为水稻的分子育种提供理论依

据，本研究组采用 cDNA-AFLP、SAGE、基因芯片三种方法对超级杂交水稻及

其亲本的基因表达谱进行了对比研究。首先以 cDNA-AFLP 为技术手段的在分蘖

期、幼苗期和灌浆期进行了研究。结果表明，杂交稻及其亲本在转录组水平上的

差异大多表现在表达水平上的差异而不是表达与否的差异。目前已获得差异片断

200 多条，其中三个杂交组合杂种特有片断 6 条，目前正在反 NOUTHERN 杂交

进行克隆和验证分析。

鉴于 cDNA-AFLP 量化和灵敏度的局限性，我们还通过 SAGE 和基因芯片

对进行了研究。目前已建立杂交水稻及其亲本的基因表达系列分析文库（SAGE）

并撰写了相关分析软件，可以和全长 cDNA 文库直接进行对比分析，从而为表

达谱差异的对比提供了更加有利的条件。水稻基因芯片的研究已由北京基因组研

究所研制完成，本实验室参与的水稻基因芯片杂交条件的优化工作基本完成，已

建立适合水稻基因芯片的杂交系统，很快可进行用基因芯片研究三个超级稻杂交

组合转录谱的工作。

本研究组下一步的工作将涉及用三种方法所取得的结果绘制超级杂交水稻

的基因转录图谱，克隆杂种优势相关基因，并对超级杂交水稻杂种优势分子机理

进行初步探索。

4. 抗草甘瞵基因的克隆及其蛋白质工程研究

1.1 转基因烟草叶盘在含不同浓度草甘膦的培养基上分化情况的比较。

构建双子叶植物转化载体 pCEP(含有野生型水稻 EPSP 合酶 cDNA 序列)和

pCEP102（含有 S106L 突变型水稻 EPSP 合酶序列）分别以农杆菌介导的叶盘法

转化烟草（Xanthi），统计结果表明转突变体 EPSP 合酶 基因的植株可分化的最

高草甘膦浓度约为转野生型 EPSP 合酶基因植株的 2.5 倍，为转空载体植株的 5

倍。在检测的所有不同来源的克隆中，转 pCEP、pCEP102 的植株表现出相对良

好的抗性。

1.2 转基因烟草幼苗在含不同浓度草甘膦的培养基上生长情况的比较

35

在 1mM 草甘膦浓度下转空载体的幼苗叶片发黄，植株分化生长受强烈抑制;

相同情形在转 pCEP 的植株则发生于 5mM;而转 pCEP102 的植株则在 10mM 浓度

下仍有一定生长。

1.3 农达®喷洒及剂量效应检测

农达的有效成分为 41％草甘膦异丙铵盐，对 6 叶期的转基因幼苗喷洒不同

剂量的草甘膦，在以 2L/ha(1%浓度)即相当于 133毫升/亩剂量喷洒时，转 pCEP102

植株显示出较对照植株的明显优势。

以 200 毫升/亩（1％浓度）为 1×施用剂量（0.03μl/cm2）计算，在转基因

幼苗 6－7 叶期苗高约 30－35cm 时进行剂量效应检测。统计结果表明：当施以

0.1×剂量时，转 EPSP 合酶植株的水分含量要明显高于转空载体对照植株；当

施以 1×剂量时，转突变体 EPSP 合酶的植株其萎蔫程度则低于转野生型 EPSP

合酶的植株。鲜重剂量效应结果显示当施以 0.1×剂量时，转空载体对照植株就

达到了 50％伤害效应（I50）；1×剂量则使得转野生型 EPSP 合酶的植株达到 I50,

而转突变体植株则只有 30％－40％的效应。

综合所述，转突变型 EPSP 合酶转基因植株具有相对于转空载体和野生型

EPSP 合酶的植株均具有更良好的草甘膦抗性。

目前，构建了突变型 EPSPS 合酶基因的水稻转化载体进行水稻转化实验，

已经获得了 T0 代转基因阳性植株，进一步的检测正在进行之中。

36

大规模水稻突变体库的建立筛选和功能基因的克隆（储成才

研究员）

目前我们实验室已获得 T-DNA 插入突变体 20，000 余份。其中 15，000 个

转化植株 T2 代种植在杭州中国水稻所，5，000 个转化植株 T2 代种植在北京中国

科学院遗传发育所农场，每个株系种植有 24 株，以用于表型及遗传学鉴定，确

定表型分离比例。目前我们已获得有明显表型变异的突变体近 2000 份，对约 800

份材料进行了照相登记，正在建立数据库，此外为了节约基因克隆时间，我们对

200 多个突变体与明恢 63 进行了杂交，以便尽快获得分离群体。利用 GUS 组织

化学染色的方法，对 4310 个株系进行检测，得到了该系统在水稻不同器官中的

基因捕捉频率。对于部分有效的基因捕捉株系，以及具有明显表型的株系，进行

TAIL-PCR 反应，获得了近 500 个 T-DNA 的侧翼序列，并进行了 T-DNA 插入位

点以及与水稻基因组重组方式的大致总结。

1.旱稻抗旱、耐盐碱基因的分离与鉴定

已完成处理/未处理旱稻的消减抑制杂交和基因芯片杂交验证，对约 700 个克

隆进行了序列分析工作，获得差异表达克隆 160 个；已将 15 个具有较好逆境诱

导性基因构建了过量表达和 RNAi 双元载体，并转化了水稻，已获得 10 个基因的

转基因植株，其中 7 个基因的转基因植株已结实，T1 代株系的分析工作正在进行；

其中与逆境胁迫相关转录因子 5 个，经分析均为新基因，分析表明其中 2 个基因

的产物定位于细胞核中，3 个已获得转基因植株；其中 3 个侯选基因（其中 2 个

为转录因子）转基因植物的分析表明，转基因水稻可耐受 1.5% NaCl，而在转基

因禾本科黑麦草可耐受 2%以上的盐处理并能正常结实，表现出很强的抗干旱、

耐盐碱性.其中 2 个侯选基因在氧化胁迫中起作用，已完成酵母突变体的互补验证

工作；已分离胁迫诱导启动子 1 个，并获得转该启动子-报告基因水稻苗 120 株，

其中报告基因为阳性的植株为 49 株，并收获了种子，分析验证工作正在进行。

2.利用诱导过量表达和诱导 RNA 干涉技术进行规模化水稻转录因子功能签定

植物中转录因子 WRKY 家族基因是与植物抗病、衰老与损伤相关的一类转录

37

因子。利用生物信息学方法预测水稻 WRKY 家族基因并克隆其 cDNA 基因，现

已克隆到 11 个 OsWRKY 基因，并对其中三个 OsWRKY cDNA 基因在胁迫信号

传导中的功能进一步进行研究。通过 Northern blot 研究表明已克隆到的 WRKY

基因与胁迫相关的调控激素如乙烯，BTH 等相关，还发现有的 WRKY 基因与

GA 相关，这表明在水稻中 WRKY 基因的功能的多样性。并通过转录激活实验

表明，WRKY 基因可以是转录正调控因子也可以是转录负调控因子。并存在表

达的时空特异性。在对 OsWRKY 基因的转基因超表达转基因系的 Northern blot

分析表明 WRKY 基因均可超表达，有些 WRKY 基因超表达系具有突变体表型，

性状均一，对其表达调控机理的研究正在进行中。Northern blot 分析表明 RNAi

基因敲除转基因系中基因敲除效果不明显。可能原因是 RNA 干涉机制在植物中

的机理较为复杂，需对其进一步的分析。

38

二、队伍建设和人才培养

（一）实验室队伍的基本情况

实验室现有固定人员 63 人，其中博士生导师 18 人，中科院院士 2 人，国

家杰出青年基金获得者 7 人，基金委“优秀创新群体”入选者 2 人，中科院“百

人计划”入选者 10 人。在高级研究人员中，获博士学位的占 70%，45 岁以下的

占 60%。非固定人员约 251 人，包括研究生、博士后和客座研究人员。

实验室目前有在读博士生 154 名，硕士生 47 名，博士后 10 名，客座研究

人员 40 名。

（二）年度引进优秀人才介绍

谢 旗博士，1963 年出生。研究员，博士生导师。1987 年中山大学学士。1990

年广东省微生物研究所硕士。1994 年西班牙 Universidad de Madrid 大学博士。

1995年至 1998年分别在Universidad de Madrid 及美国 Rockefeller University 继

续博士后工作。1998 年被聘为新加坡国立大学分子农业生物学学院研究员

（Research Fellow），后任该学院植物细胞研究室执行主任。回国前任新加坡国

立大学 Temasek Life Sciences Laboratory 分子与细胞研究室执行主任(Acting

Principal Investigator)。2002 年起任中山大学生命科学学院长江学者特聘教授。

2003 年国家杰出青年科学基金获得者。2004 年中国科学院"百人计划"入选者。

谢旗博士的主要研究方向是植物胁迫信号传导的分子机制。

主要研究内容：

1. 植物和生物胁迫因子的相互作用及信号传导

研究双生病毒(Geminivirus)与植物的相互作用及信号传导。双生病毒是一组

具有双生颗粒形态的单链环状 DNA 植物病毒,以蚜虫或叶蝉为媒介进行传播,侵

染范围十分广泛,对农业生产造成巨大的损失。染病植株一般表现为花叶、曲叶、

黄化等症状,严重地影响了植物的正常生长。对双生病毒基因组结构、遗传表达

机制、复制和转录调控机制及病毒与寄主的相互识别等进行深入研究,有助于揭

示病毒与寄主植物相互间的作用方式。以甜菜曲顶卷叶病毒（Beet Curly Top Virus,

BCTV）等双生病毒及模式植物拟南芥（Arabidopsis）为材料, 结合基因组学、

39

双杂交系统及 DNA 芯片等技术来进行研究。 我们的目标是应用一种新的研究

植物与病毒相互作用的方法，为防治由双生病毒引起的植物病害提出新的技术方

案。

2. 植物对非生物胁迫反应及信号传导

以模式植物拟南芥、水稻来研究植物耐盐、抗旱、抗冻的分子机制及信号传

导。我们将利用已积累的大量拟南芥和水稻突变体结合 DNA 芯片技术来筛选与

盐、干旱及寒冻相关的基因，研究植物对这些非生物胁迫因子反应及信号传导。

同时以模式植物盐芥（Thellugiella halophila）来研究植物耐盐的分子机理。生长

在华东地区海滩盐土上的本土植物种类盐芥，符合作为遗传研究模式系统的各种

标准，是一种不可忽视的非常有价值的自然资源，而且盐芥有许多特征和拟南芥

相似。相对于拟南芥最高 75mMNaCl 的浓度下完成其生活史，而盐芥能在超过

300mMNaCl 浓度下完成生活史。盐芥同拟南芥有许多相似的特征，如个体小、

生活周期短、自花传粉和基因组简单；它还与拟南芥有相近的亲缘的关系（cDNA

序列中 90％的核苷酸相同），具有相似的形态和生活史，其基因序列和排列可

能同拟南芥非常相似，它的基因组尺寸接近于拟南芥的两倍。更重要的是，盐芥

能利用拟南芥转化常用的花浸泡技术进行转化，通过这种转化，将有可能产生数

千个 T-DNA 插入的盐芥突变株系，然后确定和克隆（用 T-DNA 作为标签）影

响耐盐的突变体。因此，用这种盐芥作为材料，通过系统的 遗传分析将有可能

发现耐盐基因。通过导入耐盐基因来获得抗盐的转基因经济作物，将扩大种植范

围和提高作物产量。

郭惠珊博士，1962 年出生。研究员，博士生导师。1987 年获中山大学学士学位。

1996 年获西班牙马德里大学博士学位。1996 年至 1997 年在马德里大学继续博士

后工作。1998 年被聘为新加坡分子农业生物学院(现淡马锡生命科学研究院)研究

员，2003 年任新加坡淡马锡生命科学研究院分子与细胞生物学实验室执行主任

(Acting Principal Investigator)。2004 年中国科学院"百人计划"入选者。郭惠珊博

士的主要研究方向是：基因沉默机制的研究和剖析植物致病机理。

主要研究内容：

40

1．基因沉默和植物抗病毒分子机制

在植物里由双链 RNA(dsRNA)诱发的对同源序列 mRNA 的降解的 RNA 干扰

（RNAi）途径为转录后基因沉默（PTGS)，PTGS 包括两个步骤：(1)局部被诱导

的基因沉默；(2)沉默信号在植株传播而诱导系统性基因沉默。迄今对系统沉默

信号的本质仍知之甚少。

基因沉默是植物抗病毒的主要抗性机制，是一种基因组水平上的免疫系统。

而病毒则通过编码沉默抑制子抑制基因沉默来对抗植物的防御系统。如黄瓜花叶

病毒(CMV)就编码了一个沉默抑制子 - 2b 蛋白，通过失活基因沉默信号而阻止

植物的系统性基因沉默，从而使 CMV 具有超强的感染力。

我们将筛选及鉴定植物与信号介导的系统性基因沉默相关的基因，进一步研

究植物系统性基因沉默机制。同时通过筛选与沉默抑制子(如 CMV2b 蛋白)和其

他病毒蛋白相互作用的细胞因子， 应用一种新的研究植物与病毒相互作用的方

法，为防治病毒引起的植物病害提出新的技术方案。

2. 小分子 RNAs 及其在植物发育中的调控作用

siRNA 是基因沉默的重要特征，siRNA 不但可以作为引导 RNA 和 RISC

(RNA-Induced Silencing Complex)结合来降解同源靶子 mRNA，最新研究表明，

另一 RNAi 复合物 RITS (RNA-Induced initiation of Transcriptional gene Silencing)

也依赖 siRNA识别和结合引起异染色质的形成和DNA甲基化而诱发转录水平上

的基因沉默（TGS）。miRNA 是另一类起调控作用的小分子 RNA，几个植物的

miRNA 已被证明在植物的生长发育中起着调控作用。我们将研究 siRNA/miRMA

对靶子 mRNA 的调控作用来探讨 PTGS-TGS 的机制相关性，和揭示小分子 RNAs

在植物生长和发育中新的基因调控模式。

三、开放交流与运行管理

（一）对外开放

长期以来，实验室一直在加强对外开放和合作交流。2004 年实验室（遗传所

和微生物所）共为 40 名左右的客座人员提供学习和研究条件。以设立开放课题

基金的形式对来本室开展研究工作的课题给予经费资助。对接受的开放课题申

41

请，经学术委员会评议后，择优支持。研究成果归本实验室和研究人员所在单位

共有。具体内容请参阅“植物基因组学国家重点实验室开放课题申请指南”（附

录三）。

2004 年实验室设立开放课题 5 个：①水稻染色体着丝粒进化的分子机制研究。

②以番茄为模式系统研究植物对昆虫抗性的遗传调控。③胡萝卜生物反应器表达

系统的建立。④药用植物次生代谢产物抗病毒活性的机制研究。⑤水稻抗病反应

的功能基因组研究。

（二）运行管理

实验室实行主任负责制。学术委员会负责指导实验室的学术方向、研究领

域的布局，对实验室重大发展问题提出建议和意见。实验室发展和管理中的重

大问题提交由正副主任和课题组长、秘书构成的室务管委会研究、确定。

实验室的运行管理已基本制度化、规范化，表现在二个方面，第一、正、

副主任着重于制定实验室的整体发展策略，日常事务已明确职责和责任人，课

题组负责人各负其责，管理人员承担和维护实验室的运行工作，包括实验室公

用设备和仪器的日常运转和维修。第二、实验室的遗传发育所部分和微生物所

部分的学术带头人在学科专业上和研究工作中互补，多年来，两部分相辅相成、

取长补短、分工协作，稳步发展。

长期以来，实验室的上级主管部门中国科学院在购买大型仪器设备配套经

费、学术带头人引进、研究生招生等资源配置方面都给予了全方位大力支持和

政策倾斜。依托单位遗传与发育生物学研究所、微生物研究所同样在各方面给

予了实验室大力支持，特别体现在青年研究人员的引进和研究生的扩招上。而

这正是实验室能取得持续发展的重要保证。

（三）合理利用资源

实验室的运行补助费主要用于遗传发育所部分和微生物所部分的日常仪器

运行、设备维修、仪器配件的更新以及部分开放课题。此外，实验室的一部分

经费还用于新引进人才的安排、人员的激励和进入创新试点的管理人员的岗位

津贴。值得提出的是，由于各课题组组长之间团结合作，实验室在公用仪器设

42

备的购置和使用上做到了合理、节省和高效利用。

（四）人员聘任及流动

实验室从 1999 年开始实行全员聘任制，首先聘任研究员和副研究员，再由

各课题组组长聘任其他研究人员。2004 年实验室通过中国科学院“百人计划”

引进优秀学术带头人 2 名。目前实验室科研队伍的组成达到了一个较为理想的

状态。与此同时，实验室还建立起了一支有敬业精神的、技术水平高的技术和

管理人员的队伍。

（五）绩效评价和激励措施

实验室已开始建立内部的绩效的评价体系，并已贯彻在 1999 年对固定人员

的评定和聘任上。在基础研究方面，主要以发表论文的水平、质量为指标，参

照 SCI 的数据。应用研究则主要以专利（特别是国际专利）为指标，同时结合

国内有权威性的成果鉴定和产业化的程度。实验室拟采取有一定激励作用的奖

励措施。目前实验室已经建立起一种求实创新的氛围，使每个科研人员有自觉

的要求做高水平的研究工作。

（六）实验室仪器平台情况

表一：原有 30 万元以上大型仪器设备

序号 设备名称 价格（$） 目前状况

1 蛋白质序列分析仪 11 万美元 正常

2 核酸工作站 7 万美元 良好

3 荧光显微镜及分析系统(3 套) 25 万美元 良好

4 分子成像仪 (2 台) 15 万美元 良好

5 图象获取及分析处理系统（2 套） 10 万美元 良好

6 超速离心机(4 台) 20 万美元 良好或正常

7 DNA 合成仪 7 万美元 良好

8 氨基酸合成仪 15 万美元 良好

9 高压液相色谱仪 18 万美元 正常

43

10 小型计算机服务器 25 万美元 良好

16 其它中小型仪器 50 万美元 良好或正常

合计 286.12万美元

表二：2004 年新购置大型仪器设备

序号 设备名称 价格（$） 目前状况

1 FPLC 快速蛋白液相层析 5.62 万美元 良好

2 大型并行计算机数据服务器系统 8 万美元 良好

3 激光共聚焦显微镜 9.5 万美元 良好

14 MALDI-TOF 30 万美元 良好

15 DNA 测序仪 30 万美元 良好

16 PDS-1000/He 基因枪及附件 5.41 万美元 良好

17 日立高速离心机 1.06 万美元 良好

18 微量核酸蛋白分析仪 Nanodrop 0.76 万美元 良好

合计 90.36 万美元

四、实验室大事记

1．方荣祥院士当选为重点实验室主任

2004 年 4 月 3 日，在朱立煌研究员的主持下，重点实验室主任招聘专家小组

成员认真听取了候选人的陈述报告，并就实验室建设、学科布局、可持续性发展

等问题和候选人进行了详细的讨论。经过反复酝酿讨论，专家小组成员通过无记

名投票选举方荣祥院士为重点实验室主任。

2． 植物基因组学国家重点实验室挂牌成立

2004 年 4 月 3 日在方荣祥主任的主持下，植物基因组学国家重点实验室举

行了挂牌仪式。中科院副院长李家洋院士和科技部基础司王静为重点实验室揭

牌。植物基因组学国家重点实验室的成立标志着成立于 1990 年的植物生物技术

实验室圆满完成其历史使命，迈上了一个新的台阶。

44

3．人才培养和引进

谢旗博士和郭惠珊博士入选中科院“百人计划”。

李传友获得 2004 年国家杰出青年科学基金。

七、科研成果

（一）论文

国外 SCI：

1. Jiabin Tang, Hongai Xia, Mengliang Cao, Xiuqing Zhang, Wanyong Zeng,

Songnian Hu, Wei Tong, Jun Wang, Jun Yu*, Huanming Yang* and Lihuang

Zhu*. A comparison of rice chloroplast genomes. Plant Physiology

(2004),135:412-420

2. X.W.Chen, S.G.Li, J.C.Xu, W.X.Zhai, Z.Z.Ling, B.T.Ma, Y.P.Wang, G.Cao,

Y.Q.Ma, J.J.Shang, X.F.Zhao, K.D.Zhou and L.H.Zhu*. Identification of two

blast resistance genes in a rice variety, Digu. J. Phytopathology

(2004),152:77-85

3. Sheng Teng, Qian Qian, Dali Zheng, Yasufumi Kunihiro, Kan

Fujimoto,Danian Wang & Lihuang Zhu*. QTL analysis of leaf photosynthetic

and relate physiological traits in rice (Oryza sativa L ). Euphytica(2004 ), 135:

1-7

4. Ping He, Satya Chintamanani. Zhongying Chen, Lihuang Zhu, Barbara N

Kunkel,James R Alfano, Xiaoyan Tang, Jian-Min Zhou*. Activation of a

COL1-depedent pathway in Arabdopsis by Pseudomonas syringae type III

effectors and coronatine. The Plant Journal(2004), 37:587-602

5. Jinsong Bao, Mei Sun, Lihuang Zhu, Harold Corke.* Analysis of quantitative

trait loci for som starch properties of rice (Oryza sativa L.): thermal properties,

gel texture and swelling volume. Journal of Cereal Science(2004),

39:379-385

6. Zhong-Li Hu, Ping li, Ming-Qun Zhou, Zhi-Hong Zhang, Lin-Xia Wang,

Li-Huang Zhu, Ying-Guo Zhu.* Mapping of quatitative trait loci (QTLS) for

rice protein and fat content using doubled haploid lines. Euphytica(2004),

135:47-54

7. Wenxue Zhai, Caiyan Chen, Xuefeng Zhu, Xuewei Chen, Dechun Zhang,

Xiaobing Li, Lihuang Zhu*. Analysis of T-DNA-Xa21 loci and resistance

effects of the transgene in transgenic rice Theor Appl Genet (2004), 109:

45

534-542

8. Xianwu Zheng, Xiaohong Zhang, Jichen Xu, Zhongzhuan Lin, Wenxue Zhai,

Lihuang Zhu*. Isolation and identification of a gene in response to rice blast

resistance in rice Plant Molecular Biology (2004), 54: 99-109.

9. Yang D E, ZhangC L, Zhang D S,Jin D M, Weng M L, Chen S J, Nguyen H,

Wang B. Genetic analysis and molecular mapping of maize (Zea mays L.)

stalk rot resistant gene Rfg1. Theor Appl Genet (2004), 108(4): 706-711

10. Chen C X, Wang Z L, Yang D E, Ye C J, Zhao Y B, Jin D M, Weng M L,

Wang B. Molecular tagging and genetic mapping of the disease resistance

gene RppQ to southern corn rust. Theor Appl Genet (2004), 108: 945-950

11. C.Y. Liang , Y. Xi, J. Shu, J. Li, L.J. Yang, K.P. Che, D.M. Jin, X.L. Liu, M.L.

Weng, B Wang. Construction of BAC library of Physcomitrella patens and

screening of a LEA gene. Plant Science(2004), 167(3): 491-498

12. Liang F S, Zhang K C, Yu Z W, Yang J L, Zhang X M, Jin D M and Wang B.

Construction, characterization and screening of a transformation-competent

artificial chromosome library of peach. Plant Molecular Biology Report

(2004), 22(1): 37-48

13. Y H Chen, B Wang, S Weining and G Dagard. Anchor primer associated

problems in differential display reverse transcription polymerase chain

reaction. Analytical Biochemistry(2004), 329: 145-147

14. Xing Q H, Zhao B R, Xu K, Yang K H, Liu X, Wang S W, Jin D M, Yuan L P,

Wang B. Test of agronomical characters and amplified fragment length

polymorphism analysis of new rice germplasm developed from

transformation of genomic DNA of distant relatives. Plant Molecular Biology

Reporter (2004), 22(2): 1-10

15. Zhi Gang Zhang, Hua Lin Zhuo, Tao Chen, Yan Gong, Wan Hong Cao, Yu

Jun Wang, Jin Song Zhang, Shouyi Chen. Evidence for serine/ threonine and

hisditine kinase activity in the tobacco ethylene receptor protein NTHK2.

Plant Physiology (2004),136,1－11

16. XJ He, ZG Zhang, YD Qing, JS Zhang, SY Chen A salt-responsive

receptor-like kinase gene regulated by the ethylene signaling pathway

encodes a plasma membrane serine/threonine kinase. Theoretical & Applied

Genetics(2004),3:377-383

17. Bangjun Wang, Yongjun Wang, Qiang Wang, Guangzuo Luo, Zhigang Zhang,

46

Chaoying He, Si Jie He, Jinsong Zhang, Junyi Gai, Shouyi Chen.

Characterixation of an NBS-LRR resistance gene homologue from soybean.

Journal of Plant Physiology (2004),161:815-822

18. Ai-Guo Tain, Jun Wang, Peng Cui, Yujun Han, Hao Xu, Lijuan Cong,

Xiangang Huang, Xiaoling Wang, Yongzhi Jiao, Bangjun Wang, Yongjun

Wang, Jinsong Zhang, Shouyi Chen. Characterization of soybean genomic

features by analysis of its expressed sequence tags. Theoretical & Applied

Genetics (2004),108:903-913

19. Ai-Guo Tian, Jin-Yun Zhao, Jun-Song Zhang, Jun-Yi Gai, Shou-Yi Chen.

Genomic characterization of S-adenosylmethionine decarboxylase genes from

soybean. Theoretical & Applied Genetics (2004),108:842-850

20. Tian AG, Luo GZ, Wang YJ, Zhang JS, Gai JY, Chen SY. Isolation and

characterization of a Pti1 homologue from soybean. J Exp Bot

(2004),55(396):535-537

21. Shunhong Dai, Zhihong Zhang, Shouyi Chen, and Roger N. Beachy .RF2b, a

rice bZIPtranscription activator,interacts with RF2a and is involvedin

symptom development of rice tungro disease. PNAS (2004) 101: 687-692

22. W.K.Zhang, Y.J.Wang, G.Z.Luo, J.S.Zhang, C.Y.He, X.L.Wu, J.Y.Gai,

S.Y.Chen. QTL mapping of ten agronomictraits on the soybean ( Glycine max

L. Merr.)genetic map and their association with EST markers, Theor. Appl.

Genet(2004),108:1131-1139

23. Tian C, Wan P, Sun S, Li J and Chen M. Genome-wide analysis of the GRAS

gene family in rice and Arabidopsis. Plant Molecular Biology (2004), 54,

519-532.

24. Hu Y, Wang Y, Liu X, Li J. Arabidopsis RAV1 is down-regulated by

brassinosteroid and may act as a negative regulator during plant development.

Cell Research (2004), 14:8-15

25. Wang, R., R. Tischner, R. A. Gutiérrez, M. Hoffman, X. Xing, M. Chen , G.

Coruzzi, and N. M. Crawford. Genomic analysis of the nitrate response using

a nitrate reductase-null mutant of Arabidopsis. Plant Physiol. (2004), 136:

2512-2522

26. Gong W, Shen Y, Ma L, Pan Y, Du Y, Wang D, Yang J, Hu L, Liu X, Dong

C, Ma L, Chen Y, Yang X, Gao Y, Zhu D, Tan X, Mu J, Zhang D, Liu Y,

Dinesh-Kumar SP, Li Y, Wang X, Gu H, Qu L, Bai S, Lu Y, Li J, Zhao J,

Zuo J, Huang H, Deng X, and Zhu Y. Genome-Wide ORFeome cloning and

47

analysis of Arabidopsis transcription factor genes. Plant Physiol, (2004),

135:773–782.

27. Hu Y, Wang Y, Liu X, Li J Arabidopsis RAV1 is down-regulated

bybrassinosteroid and may act as a negative regulator during plant

development. Cell Research (2004),14:8-15.

28. Nagaki, K., Cheng,Z.K., Ouyang, S., Talbert, P.B., Kim, M., Jones, K.M.,

Henikoff, S., Buell, C.R.and Jiang, J. Sequencing of a rice centromere

uncovers active genes. Nature Genetics (2004),36: 138-145.

29. Yu Zhang, Yuchen Huang, Lei Zhang, Ying Li, Tingting Lu, Yiqi Lu, Qi Feng,

Qiang Zhao, Zhukuan Cheng, Yongbiao Xue, Rod A. Wing and Bin Han.

Structural features of the rice chromosome 4 centromere. Nucleic Acids

Research（2004）,32:2023-2030.

30. Zilberman, D., Cao, X., Johansen, L. K., Xie, Z., Carrington, J. C. and

Jacobsen, S. E. Role of Arabidopsis ARGONAUTE4 in RNA-directed DNA

methylation triggered by inverted repeats. Current Biology (2004),

14:1214-1220

31. Kinoshita, T.，Miura, A.，Choi, Y.，Kinoshita, Y.，Cao, X.，Jacobsen, S. E.,

Fischer, R. L. and Kakutani, T. One-way control of FWA imprinting in

Arabidopsis endosperm by DNA methylation. Science (2004),303:521-523

32. Tuanjie Chang,Xiang Liu,Honglin Xu,Kun Meng,Songbiao Chen & Zhu Zhen.

Ametallothionein-like gene htMT2 strongly expressed in internodes and

nodes of Helianthus tuberosus and effects of metal ion treatment on its

expression .Planta (2004),218:449-455

33. L.H. Wang, Y.W. He, Y.F. Gao, J.E. Wu, Y.H. Dong, C.Z. He, S.X. Wang,

L.X. Weng, J.L. Xu, L. Tay, R.X. Fang and L.H. Zhang.* A bacterial cell-cell

communicationsignal with cross-kingdom structural analogues Molecular

Microbiology (2004),51: 903-912

34. H.N.Guo,X.Y.Chen,H.L.Zhang,R.X.Fang,Z.Q.Yuan,Z.S.Zhang,Y.C.Tian*.

Characterization and activity enhancement of the phloem- specific pumpkin

PP2 gene promoter. Transgenic Research(2004), 13: 559-566

35. Youbao Sha, Shutian Li, Zhongyou Pei,Lijuan Luo, Yingchuan Tian and

Chaozu He. Generation and flanking sequence analysisof a rice T-DNA

tagged population. Theoretical and Applied Genetics (TAG).（2004）,108:

306-314

48

36. Guifu Liu, Lijuan Wang, Zhuangzhi Zhou, Hei Leung, Guo-liang Wang and

Chaozu He. A rice lesion mimic gene, Spl1,is physically mapped and

delimitated in a 70 kb segment of rice chromosome 12. Molecular Genetics

and Genomics（2004）,272: 108-115

37. Q. H. Sun J. Hu, G. X. Huang,C. Ge, R. X. Fang and C. Z. He Type-II

secretion pathway structural gene xpsE, xylanase- and cellulase secretion and

virulence in Xanthomonas oryzaepv. Oryzae. Plant Pathology（2004）,Online

38. Wang X, Xu W, Xu Y, Chong k*,Xu Z, Xia G.. Wheat RAN!, a nuclear small

G protein, is involved in regulation of cell division in yeast. Plant Science

（2004）,167: 1183-1190.

国内 SCI：

39. XU Jichen, WANG Jiulin, LING Zhongzhuan, ZHU Lihuang*. Analysis of

rice blast resistance genes by QTL mapping. Chinese Science Bulettin(2004),

49: 337-342

40. XU Jichen, LI Xiaobo, ZHU Lihuang*. Comparative mapping of rice root

traitsin seedlings griwn in nutrient and non-nutrient solution. Progress in

Natural Science (2004), 14:327-331

41. Kong Ji, Cao Wan-Hong, Zhang Jin-song, Chen Shou-yi Transgenic analysis

of a salt-inhibited OsZFP1 gene from rice. Acta Botanica Sinica

(2004),46(5):573-577

42. Dong Yi, Zhang Jian-guo, Wang Yong-jun, Zhang Jin-song, Chen Shou-yi.

Phylogenetic analysis of receptor-like kinases from rice. Acta Botanica Sinica

(2004), 46(6):647-654

43. Feng,D-J ,Liu,X ,Chen,S-B , Xu,H-L ,Wei,X-L ,Xu,J-W & Zhu Zhen.

Virus-induced PVX coat protein gene silencing and methyiation in transgenic

tobaccos. Acta Botanica Sinica (2004),46(1):116-123

44. Guo HN, Jia YT, Zhou ZS, Ouyang Q, Jiang YT, Tian YC. Effects of

transgenic tobacco plants expressing ACA gene from amaranthus caudatus on

the populating development of Myzus persicae. Acta Botanica

Sinica(2004),46(9):1100-1105

45. 徐吉臣，刘国振，李夏真，肖晗，李晓波，李宏昌，韦丽荣，朱立煌.* 水

稻尿卟啉脱羧酶编码基因的鉴定和电子克隆 . 自然科学进展(2004),1:

64-69

46. 周壮志，周永刚，何朝族，田颖川.Cry3A 和 Vhb 基因在转基因马铃薯中

49

的表达.生物化学与生物物理进展（2004）,31（8）:741-745

47. 李述田、田颖川、何朝族.T-DNA 标签在转基因水稻基因组中的整合特点.

生物化学与生物物理学进展（2004）,31:912-917

国内核心期刊：

48. 胡兴明，郭龙彪，曾大力，高振宇，滕胜，李浩戈，朱立煌，钱钱.* 水

稻苗期发根力的 QTL 和上位性分析. 中国水稻科学(2004), 18: 396-400

49. 张德春，夏志辉，赵显峰，范海阔，翟文学水稻单拷贝 Xa21 近等转基因

系的培育与抗性分析.生物工程学报(2004),20（6）：839-842

50. 邓启云, 袁隆平, 梁凤山, 李继明，李新奇，王岳光，王斌. 野生稻高产

基因及其分子标记辅助育种研究.杂交水稻(2004),19(1):6-10

51. 梁春阳, 李军, 束静, 邓启云, 郭宝太, 王斌. 水稻不育系安农 S-1 育性转

换及相关基因的表达分析.遗传学报(2004), 31(5): 513-517

52. 陈翠霞，赵延兵，刘保申，叶金才，王斌，王振林. 不同玉米自交系南方

锈病的抗性评价.作物学报.(2004), 30(10): 1053-1055

53. 王玉军，郝宇钧， 戴继勖，杜保兴，张劲松， 陈受宜.OsbHLH1 基因

在拟南芥中表达及耐低温能力的研究.高技术通讯. (2004),4:35－39

54. 王永军,东方阳, 盖钧镒，陈受宜. 大豆 5个花叶病毒株系抗性基因的定位.

遗传学报. (2004),31(1): 87-90

55. 王永军，吴晓雷，喻德跃，章元明，陈受宜，盖钧镒.重组自交系群体的

检测调整方法及其在大豆 NJRIKY 群体的应用 .作物学报 (2004),30

（5）:413－418

56. 俞嘉宁，张林生，张劲松，山仑，陈受宜.小麦耐盐基因－TaLEA3 的克

隆及在酵母中的功能分析.生物工程学报(2004),20（6）：382－388

57. 马炳田 王玲霞 李平 朱祯 周开达.转抗虫基因三系优良保持系的获得.

作物学报(2004),30（1）:60－65

58. 贾洪革 吕玲飞 庞永奇 陈晓英 方荣祥*.用绿色荧光蛋白监测转基因

植物中选择标记基因的消除.生物工程学报(2004), 20: 10-15

59. Ma,B-T ,Wang,L-X , Li,P ,Zhu Zhen & Zhou,K-D. Transgenic elite indica

restorer line and genetic stability of transgenes. Chinese Journal of Applied &

Environmental Biology (2004),10(5):556-558

50

60. Yang Jiliang, Wang Qinghua, Deng Daiyong, Yang Dianrr, Jin Deiin, Weng

Manli, Zhang Juren, Wang Bin. Comparative studies on preparing plant large

DNA Fragments by pulse field gel electrophoresis. High Technology

Letter(2004), 10(1): 34-40

61. Wang Y G, Deng Q Y, Liang F S, Xing Q H, Li J M, Xong Y D, Sun S M,

Guo B T, Yuan L P, Wang B. Molecular marker assisted selection for

yield-enhancing genes in the progeny of Minghui63×O. rufipogon.

Agricultural Sciences in China (2004), 3(2): 89-93

62. Chuanyou Li and Gregg A. Howe Genetic regulation of defense signaling in

tomato. Recent Research Development in Plant Science.(2003),1:101-110

接受发表：

63. Wang Y and Li J. The plant architecture of rice (Oryza sativa). Plant

Molecular Biology(2004), 56, xxx-xxx.

64. Zhang, S., Chen, R., Chang, J., and Zuo, J. The Arabidopsis Flowering Locus

D (FLD) gene controls the flowering time by repressing flc and is involved in

the cytokinin and auxin signaling. Cell Research (In press)

65. Tian, C., Y. Xiong, T. Liu, W. Deng, and M. Chen. Evidence for an ancient

whole-genome duplication event in rice and other cereals. Plant Mol. Biol.(in

revision)

66. Lijuan Wang, Zhongyou Pei,Yingchuan Tian and Chaozu He. OsLSD1, a rice

zinc finger protein, regulates programmed cell death and callus differentiation.

Molecular Plant-Microbe Interactions（2004）,接受发表

67. Li Y, Sun J and Xia G*. Cloning and characterization of an LRR receptor-like

protein kinase gene associated with cotton fiber development. Molecular

Genetics and Genomics(in press)

68. Y.W. Huang, Y.F. Geng, X.B. Ying, X.Y. Chen and R.X. Fang*.

Identification of a movement proteinof rice yellow stunt rhabdovirus. Journal

of Virology(accepted)

69. 王丽娟、田颖川、何朝族. 新基因水稻 OsLSD1 的克隆及拟南芥和水稻类

LSD1 基因家族的生物信息学分析.生物化学与生物物理学进展（2004）,

接受发表

51

（二）著作

1. Zuo, J., Hare, P.D., and Chua, N.H. Applications of chemical-inducible

expression systems in functional genomics and biotechnology. In “Methods in

Molecular Biology-Arabidopsis Protocols”, eds. Salinas, J., and

Sanchez-Serrano, J.J. Hu man Press, NJ

2. 王焕忠、王永红、李家洋 (2004) 植物激素的分子生物学及在农业上的应

用。农业生物工程，主编：莽克强。化学工业出版社，北京, pp. 56-87。

3. 朱祯（执笔人之一）《2004 高技术发展报告－中国科学院》---中国农业生

物技术产业化发展战略。中国科学院“高技术发展报告”课题组（2004），

科学出版社，北京 pp.294-302。

4. 朱祯（执笔人之一） 黄季焜 胡瑞法《中国生物技术产业发展报告（2003）》

---转基因水稻的科学技术进展与商业化影响分析国家发展和改革委员会

高技术产业司亟中国生物工程学会 (2004），化学工业出版社，北京

pp.206-217。

5. 高鹏 夏桂先* 张天真 (2004) 《植物科学进展》，第六卷，pp.237-248：

“棉花基因组学研究进展”。高等教育出版社。

（三）专利

授权：

1. 朱祯，COTTON LEAF CURL VIRUS (CLCUV) PROMOTER AND ITS

USE，专利号 US 6,610,907 B1，授权日 2003-8-26

2. Tseh An Chen(US), Shouyi Chen, Genyun Zhang(US), Faith C. Belanger(US),

Salt-tolerant Transgenic Turfgrass, Patent No. US 6,791,012 B1, Date of

Patent: Sep.14,2004

3. 张劲松，陈受宜。两组分信号系统基因及其所编码的蛋白质，授权号：

ZL99 1 19096.3，国际专利主分类号：C12N15/29，授权日: 2004-4-28

4. 陈受宜，刘强，沈义国，张劲松，杜保兴，一种来源于山菠菜的转录因

子、编码它的基因以及培育耐逆植物的方法， 申请号：01123827.5 申请

日 2001.8.1 公开号 :CN 069I010184 公开日:2003.3.28 授权日:2004.9.29,

专利号:ZL 01 1 23827.5

5. 张劲松，陈受宜，张志刚， 植物耐逆相关的信号传导基因及其编码的蛋

白质，申请号：02105035.X, 申请日期：2002,7.26,专利号：ZL 02 1 05035.X,

国际专利主分类号：C07K 14/415, 授权公告日：2004.12.15

52

6. 朱祯，菊芋凝集素、其编码基因及其抗虫植物基因工程中的应用，专利

号 ZL 01 1 44120.8，授权日 2004-5-5

7. 朱祯，棉花曲叶病毒启动子及其应用，专利号 ZL 00 8 00617.2，授权日

2004-10-27

8. 朱祯，抗虫融合蛋白、其编码基因以及用该基因生产转基因植株的方法，

专利号 ZL 99 1 03430.9，授权日 2003-12-10

9. 田颖川，秦红敏，郭洪年，一种可使基产物分泌到胞外的嵌合杀虫蛋白

基因，专利号 ZL01129519.8，授权日 2004-1-14

10. 田颖川，袁正强，遗传修饰的编码雪花莲凝集素的 DNA 序列及抗蚜转基

因植物，专利号 ZL00103561.4，授权日 2004-8-25

11. 田颖川，秦红敏，郭洪年，一个在植物中高效表达的载体，专利号

ZL00109089.5，授权日 2004-6-30

12. 田颖川，周永刚，一种植物外源凝集素基因，专利号 ZL00133426.3，授

权日 2004-8-18

13. 田颖川，袁正强，一种特异和高效的南瓜 PP2 基因启动子，专利号

ZL99121895.7，授权日 2004-3-17

14. 储成才，陈帅，阿尔拜托.马提尼，一种建立植物标签的方法，专利号

ZL01118092.7，授权日 2004-2-11

15. 李家洋，磷酸乙醇胺 N-甲基转移酶基因及其应用，专利号 ZL01120211.4，

授权日 2004-9-1

16. 朱祯，一种培育高抗病毒转基因植物的方法与应用，PCT/CN

2004/000069，申请日 2004-1-19

公开：

17. 李家洋，水稻分蘖控制基因 MOC1 及其应用，公开号 CN1477112A，公

开日 2004-2-25

18. 李家洋，水稻脆秆控制基因 BC1 及其应用，公开号 CN1488643A，公开

日 2004-4-14

19. 李家洋，拟南芥 BUD1 基因及其应用，公开号 CN1488644A，公开日

2004-4-14

53

申请：

20. 陈受宜，张劲松，王会文，大豆二酰甘油酰基转移酶及其编码基因与应

用。申请号：200410049633.8, 申请日期：2004-6-22

21. 程祝宽，一种环状微小染色体，申请日期：2004-11-04

22. 程祝宽，一种线状微小染色体，申请日期：2004-11-04

23. 方荣祥，一种用于去除转基因植物中选择标记基因的方法，申请号

200410049705.9，申请日 2004-6-24

24. 储成才，王秋韫，吴耀荣，水稻的一种耐逆相关基因及其编码蛋白与应

用，申请号 200410029952.2，申请日 2004-4-6

25. 冯家勋，段承杰, 储成才，罗荡平，韦海宏，罗雪梅，梁淑家，唐纪良，

一种植物抗病相关蛋白及其编码基因与应用，申请号 200410069328.5，

申请日 2004-7-16

26. 李家洋，水稻稻米糊化温度主效控制基因 ALK 及其应用，申请号

31328105，申请日 2003-11-14

转基因植物品种保护申请

1. 陈受宜，北京林业大学, 中国科学院遗传与发育生物学研究所, 甘露槐的

品种权申请, 申请号:20030041, 申请日, 2003,11.25

2. 陈受宜，北京林业大学, 中国科学院遗传与发育生物学研究所, 盐白杨的

品种权申请, 申请号: 20030040, 申请日, 2003,11.25

（四）国内外学术交流情况

1．出访

1．2004-Beijing International Symposium on Plant Molecular Cell Biology and

Bioinformatics. September 16-19, 2004, Beijing.

报告人：李家洋

报告题目：Molecular genetic analysis of cell wall biosynthesis in rice.

2．International Symposium of Plant Genome and Proteome: Functions of Proteins and

RNAs. May 27-29, 2004, Hang Zhou, China.

报告人：李家洋

报告题目：Polyamine: is it essential for plant growth and development?

54

3．Crop Functional Genomics. March 7-10, 2004, Jeku, Korea

报告人：李家洋

报告题目：Rice: a model system for studying plant architecture

4．The Gordon Research Conference on Salt and Water Stress in Plants，

报告人：张劲松 ，陈受宜

报告题目：Ethylene recepter related to abiotic stress responses

5．陈受宜出席 2nd

International Conference on Legume Genomics and Genetics,

Fance, Dijor

6．International Workshop on Molecular Mechanisms of Plant Responses to Water and

Salt Stress ，Beijing, 2004

报告人：张劲松

报告题目：Soybean transcription factors and their responses to abiotic s tresses

7．亚太地区农业生物技术讲习班（2004-8）

报告人：王斌

报告题目：Plant molecular markers and their application

8．Biotech China 2004--后基因组高峰会议，2004 年 5 月 20－22 日 北京

报告人：曹晓风

报告题目：Initiation and maintenance of DNA methylation and gene silencing in

Arabidopsis thaliana

9．全国细胞结构与功能学术研讨会上报告，2004 年 5 月 25 日，北京

报告人：曹晓风

报告题目：DNA 甲基转移酶在 DNA 甲基化的发生和维持以及基因沉默中的作用

10．拟南芥基因组转录组及功能 RNA 研究进展国际学术研讨会，2004 年 5 月 27

－29 日，杭州

报告人：曹晓风

报告题目：Epigenetics in Arabidopsis thaliana

55

11．The 10th SCBA International Symposium，Epigenetics Section，18-23 July 2004

Beijing

报告人：曹晓风

报告题目：Initiation and maintenance of DNA methylation and gene silencing in

Arabidopsis thaliana

12．Plant Development Symposium，August 18， 2004 北京

报告人：曹晓风

报告题目：Role of DRMs in de novo DNA methylation and Gene silencing in

Arabidopsis thaliana

13．2004 拟南芥研究学术研讨会，2004 年 11 月 27 日上海

报告人：曹晓风

报告题目：RNA-direct DNA methylation and gene silencing in Arabidopsis

14．欧亚地区植物染色体及进化大会，2004.10.28-11.4 日本.广岛

报告人：程祝宽

报告题目：Molecular cytogenetic characterization of the Antirrhinum majus genome

15．1st International Solanaceae Genome Workshop 2004 Sep.19-22, 2004. The

Netherlands

报告人：李传友

报告题目：Genetic dissection of systemic wound signaling in tomato

16．Workshop On Arabidopsis Research 2004. Nov.27th

, 2004, Shanghai

报告人：李传友

报告题目：Genetic dissection of the jasmonate-signaled defense response in tomato

and Arabidopsis

17．8th International Symposium on the Biosafety of Genetically Modified Organisms，

September 26-30, 2004 ，Montpellier, France

报告人：朱祯

报告题目：Development and Biosafety Assessment of Insect-resistant Transgenic Rice

56

18．International Symposium on Science & Technology in Agriculture: Current and

Future. July 10-12, 2004 Beijing, China

报告人：朱祯

报告题目：Development of Insect-resistant Transgenic Rice.

19．EFBIC Workshop on Biosafety and Regulation of GM Plants(中欧转基因植物生

物安全与法规研讨会)，Dec.10-13,2004 ，Beijing, China

报告人：朱祯

报告题目：Progress in Biotechnology and biosafety Research

20．10th International Culture Collection，2004 年 10 月 12-19 日，日本 Tsukuba

报告人：何朝族

报告题目：Functional analysis for pathogenicity-related genes of xanthomonads using

mutagenesis approach

2．来访

1．报告题目：RNA Interference: How Small RNA Signals Control Gene Expression

and Development in Plants

报告人： GuiLiang Tang, Ph.D ， Department of Biochemistry & Molecular

Pharmacology, University of Massachusetts Medical School

报告时间： 12 月 1 日星期三 上午 10:00

2．报告题目：siRNAs targeting an intronic transoposon in the regulation of natural

flowering behavior in Arabidopsis

报告人： Jun Liu, Ph.D， School of Life Science，Shanghai University

报告时间： 11 月 9 日 星期二 上午 9:00

3．报告题目: Comparative approaches to pea genetics

报告人: 英国 John Innes Institute Dr. Noel Ellis

报告时间: 10 月 27 日, 星期三 下午 13:30

4．报告题目: Insertion mutagenesis in the model Legume Medicago truncatula

报告人：Dr.Pascal Ratet from INRA France

报告时间：10 月 11 日（星期一），上午 9: 00

57

5．报告题目: Efforts to use the model legume Medicago truncatula for improving

grain legume quality

报告人：Dr. Richard D.Thompson

报告时间：10 月 11 日（星期一），上午 9: 00

6．报告题目:RNA-directed DNA methylation and transcriptional gene silencing in

plants

报告人：Dr. Michael Florian Mette Epigenetics group， Dept. of Cytogenetics

Germany

报告时间： 10 月 13 日星期三 上午 10:00

7．报告题目 :Exploring the biosynthetic potential of potato Transcriptomic and

proteomic studies

报告人：Professor Karen G. Welinder Department of Life Sciences Aalborg University

(AAU), Denmark

报告时间：7 月 9 日星期五 上午 9:30

8．报告题目: Prediction and identification of Arabidopsis thaliana microRNAs and

their targets

报告人：王秀杰博士（Rockefeller University）

报告时间：6 月 3 日（星期四）下午 3:00-4:00 pm

9．报告题目:Plastid signaling

报告人：Prof. Berhard Grimm Institute of Biology/

Plant Physiology, Humboldt-University, Germany

报告时间：9 月 6 日星期一 上午 10:00

10．报告题目:Brassinosteriod signaling: From membrane receptor to nuclear target

genes

报告人：Yanhai Yin(Assistant Professor) Iowa State University

报告时间：8 月 2 日 上午 10:00

（五）奖励

李家洋院士获 2004年度何梁何利“科学与技术进步奖”及 2004全球华人生

物科学家大会“生物科学成就奖”

研究生获奖：

田爱国 荣获 2004 年度“刘永龄特别奖”

邓伟伟 荣获 2004 年度“刘永龄优秀奖”

邓 岩 荣获 2004 年度“地 奥二等奖”

58

牛丽芳 荣获 2004 年度“地 奥二等奖”

张冬芬荣获遗传与发育所 2004 年度研究生“优秀论文” 二等奖（博士组）

夏红爱荣获遗传与发育所 2004 年度研究生“优秀论文” 二等奖（博士组）

姜 丽荣获遗传与发育所 2004 年度研究生“优秀论文” 三等奖（博士组）

熊煜青荣获遗传与发育所 2004 年度研究生“优秀论文” 三等奖（博士组）

薛慧玲/邓伟伟荣获遗传与发育所 2004 年度研究生“优秀论文” 二等奖（硕

士组）

八、承担课题、国际合作

（一）承担国家或部门课题

国家自然科学基金

1. 植物发育分子遗传学（国家创新群体）。30221002，2003-2005，李家

洋

2. 稻属染色体组分化的分子基础（杰出青年基金）。30325008，

2004.1-2007.12，程祝宽

3. 表观遗传学中控制 DNA 和组蛋白甲基化的机理研究（杰出青年基金）。

30325015，2004.1.10-2007.12.30, 曹晓风

4. 以番茄为模式系统研究植物对昆虫抗性的遗传调控（杰出青年基金）。

30425033，2005-2008，李传友

5. 黄单胞菌 III 型分泌系统的分子遗传学研究（海外青年学者合作研究基

金）。30170016，2003-2005，唐晓艳

6. 水稻花发育相关基因的分析与克隆（海外青年学者合作研究基金）。

30228022，2003-2005，毛龙/翟文学

7. 水稻中 ERF 基因及 Pti4/5/6 类转录因子的克隆（国家杰出基金 B）。

30228022，2003.1.1-2005.12.30，周俭民

8. 大豆优异基因资源的发掘与基因组研究（重大）。30392100，2004－

2007，陈受宜

9. 在水稻的分化发育进程中转录组和蛋白组变化的比较研究（重大）。

90208001，2003.1.1-2005.12.30，朱立煌

10. 拟 南 芥 全 部 转 录 调 控 因 子 蛋 白 组 学 研 究 （ 重 大 ） 。

3972500221200202111091，2002.2.1-2004.12.1，李家洋

11. 组蛋白甲基化调控基因表达的机理研究（重点）。30430410，

2005.1-2008.12，曹晓风

12. 拟南芥 PGA2 和 PGA3 基因：细胞分裂素信号传递中的两个分支。

59

30125025，2002-2005，左建儒

13. 拟南芥细胞分裂素的信号传导途径。30270142，2003-2005，左建儒

14. 禾本科作物的比较基因组研究。30225021，2003.01-2006.12，陈明生

15. 海藻功能基因研究技术平台的建立（面上）。371100，2004.1-2004.12，

翁曼丽

16. 建立桃基因克隆的技术平台体系（面上）。30270921，2003.1-2005.12，

王斌

17. 小麦温敏核不育基因的分子标记和染色体定位（面上）。30170490，

2002.1-2004.12，王斌

18. 野生稻高产基因的分子标记辅助育种基础研究（面上）。30270819，

2003.1-2005.12，王斌

19. 水稻直立穗型基因多效型及其等位性鉴定（面上）。30370866，

2004.10-2005.12，王斌

20. 水稻脆秆控制基因 BC1 的功能及作用机理研究（面上）。30370753，

2004.1.1-2006.12.30, 李家洋

21. 植物细胞凋亡和细胞程序化死亡的分子机理。30330360，2004-2006，

左建儒

22. 拟南芥全部转录调控因子蛋白组学研究。39725002，2002-2004，邓兴

旺

23. 水稻黄单胞菌突变体库构建和功能基因研究。30270706，2002－2004，

何朝族

24. 水稻细胞程序死亡基因 OsLSD1 的克隆与功能研究。30228002，2003

－2005，何朝族

25. 盐芥耐盐相关基因的规模化分离鉴定及功能研究（面上）。30370327，

2004.1-2006.12，夏桂先

26. 利 用 激 活 标 签 技 术 快 速 克 隆 植 物 耐 盐 基 因 。 30270498 ，

2002.1.1-2004.12.30，储成才

国家“863”计划

1. 棉花高强纤维基因的克隆。2002AA220451，2002.01-2005.12，陈明生

2. 水稻株型基因的克隆和比较基因组研究（子课题）。2002AA2Z1001-16，

2003.01-2005.12，陈明生

3. 水 稻 APRT 基 因 的 克 隆 及 功 能 研 究 。 2002AA2Z1001 ，

2003.1.1-2005.12.30，王斌

4. 紫菜种质库的建立和利用。2001AA621090，2002.1.1-2004.12.1，翁曼

丽

5. 构建拟南芥功能获得性和缺失性标记突变库， 2003AA225010，

2004-2005，左建儒

60

6. 刺 槐 抗 旱 新 品 种 培 育 。 2001AA24404121200101122043 ，

2001.12.1-2004.12.30，张劲松

7. 水 稻 逆 境 胁 迫 调 控 基 因 的 研 究 。 2002AA2Z1001-14 ，

2002.1.1-2005.12.30，张劲松

8. 水 稻 逆 境 信 号 传 递 基 因 的 克 隆 ， 功 能 研 究 和 应 用 。

2001AA22213121200101122041，2001.1.1-2003.12.30，张劲松

9. 大豆、玉米耐逆相关转录因子 DREB 克隆及功能鉴定。2002AA221036，

2002-2005，陈受宜

10. 大豆品质分子标记辅助育种。2002AA211051，2002-2005，陈受宜

11. 培育安全的转 Xa21 抗白叶枯病伏质杂交稻 , 2002AA212131,

2002.11-2005.12, 翟文学

12. 水稻人工染色体关键原件分离及相关转化技术研究。2002AA225011，

2002.1-2005.12，程祝宽

13. 水稻多蘖矮生基因的克隆。2002.1-2005.12，程祝宽

14. 抗草甘瞵基因的克隆及其蛋白质工程研究。 2001AA222251

21200101122232，2001.1.1-2005.12.30，陈蕾

15. 高效抗虫转基因水稻培育及其应用。2001AA212041 21200101122231，

2001.1.1-2005.12.30，魏晓丽

16. 新型、高效植物生物反应器技术体系的建立。2002AA206611，

2002.01-2005.12，方荣祥

17. 新型植物系统高效表达体系的构建。2002AA227031，2002.01-2005.13，

陈晓英

18. 棉纤维发育相关基因的克隆和应用研究。 2004AA222090 ，

2004.7-2005.12，夏桂先

19. 大规模水稻突变体库的建立筛选和功能基因的克隆。2002AA2Z1001，

2002.1.1-2005.12.30，储成才

20. 高效反应器表达系统的建立研究。2003.1.1-2005.12.30，储成才

21. 油菜功能基因组研究。2002AA2Z1001，2003.1.1-2005.12.30，李家洋

22. 水稻中小分子 RNA 在基因失活和发育调控的作用研究（子课题）。

2003.6-2005.12，曹晓风

23. 油菜功能基因组研究（子课题）。2003AA222101，2003.7-2005.12，曹

晓风

24. 水 稻 抗 病 和 抗 病 相 关 功 能 基 因 研 究 。 2002AA2Z1001-03 ，

2002.1.1-2005.12.30，朱立煌

25. 水稻新型分子标记技术平台。 2001AA21108121200101122241 ，

2001.1.1-2005.12.30，朱立煌

26. 利用分子标记辅助选择和细胞工程育种手段创制广谱抗稻瘟病的多基

因新抗源。2001AA241011121200101122243，2001.1.1-2004.12.30，徐

61

吉臣

27. 稻瘟病抗性基因 Pi-d(t)2 和 Pi-zh 的鉴定与克隆。2002AA224131，

2002.1.1-2005.12.30，徐吉臣

28. 水稻脆秆基因 BC1 和穗大小基因 PS1 克隆与功能研究。

2002AA2Z1001，2002.12.1-2005.12.30，李家洋

29. 水稻窄叶矮秆突变体（ nal1 ）的遗传学分析及相应基因的分离。

2002AA2Z1001-26，2003-2005，李传友

国家“973”计划

1. 杂种优势比较遗传研究。2001CB108802，2002.1-2007.12，王斌

2. 作物抗逆性状相关基因的功能和表达调控机理。G1999011703，

1999.10-2004.10，陈受宜

3. 大豆油份和蛋白品质相关基因的分离。2002CB111303，2002-2006，张

劲松

4. 水稻功能性着丝粒序列的测定与应用。G1999011600，1999.12-2004.12，

程祝宽

5. 持久或广谱抗病作物的基因工程途径和策略研究。G2000016205，

2000.4.1-2004.3.31，朱祯

6. 农业重要转基因生物安全性研究－标记基因安全性的研究。

2001CB10901，2002-2006，魏晓丽

7. 农 作 物 重 大 病 虫 害 成 灾 机 理 及 调 控 。 G2000016200 ，

2000.1.1-2005.12.30，朱祯

8. 植物抗病信号传递途径的研究。G20000603，2000-2005，何朝族

9. 利用诱导过量表达和诱导 RNA 干涉技术进行规模化水稻转录因子功

能签定。2002CCA03200，2003.1.1-2005.12.30，储成才

10. 重要农作物品质性状功能基因组学与分子改良研究。2002CB111301，

储成才

11. 树木抗逆、抗虫基因。22166，2001.1.1-2005.12.30，付志明

12. 水稻重要基因的定位和克隆。 G199901160421199908010006 ，

2000.1.1-2004.12.30，徐吉臣

13. 农作物重大病虫害成灾机理机及调控基础研究。G2000016202，

2000.1.1-2004.12.30，朱立煌

国家转基因专项

1. 苜蓿抗旱耐盐基因工程育种。J2002-B-008-02，2002-2004，陈受宜

2. 优质、抗旱转基因水稻新品种选育。JY03-B-08，2003-2004，陈受宜

3. 植 物 基 因 安 全 转 化 体 系 关 键 技 术 研 究 。 JY03-B-18 ，

2003.1.1-2004.12.30，朱祯

62

4. 蕃茄中与植物激素茉莉酸的生物合成及对昆虫抗性相关基因 JL1 的克

隆及应用研究。JY03-A-26，2003-2004，李传友

5. 水稻抗白叶枯病基因的克隆与功能验证。JY03A05，2003-2004.12，翟

文学

6. 纤维特异表达基因 GhPFN1 及 GhRLK1 的功能鉴定和应用研究。

JY03-A-04-02，2003.1-2004.12，夏桂先

7. 水稻、旱稻耐旱基因的分离和鉴定。JY03A-0901，2003.6.1-2004.12.30，

储成才

8. 主要农作物功能基因组研究及基地建设 (北京 )。 J02-A-001 ，

2002.11.1-2004.12.31，李家洋

科技部“十五”攻关

稻瘟病菌致病性的功能基因组研究。2002BA711A15，2002-2005，何朝族

重大基础研究前期研究专项

利用功能基因组学方法研究植物细胞周期调控。 2002CCA03000 ，

2002.10-2004.10，夏桂先

中国科学院、所级前沿

1. 植物生长发育的分子机理研究（院创新方向）。KSCX2-SW-308，

2003-2005，左建儒

2. 杂交稻杂种优势分子机理的研究及相关基因的克隆（院创新方向子课

题）。KSCX2-SW-306，2002.1.1-2005.12.30，朱立煌

3. 小麦耐旱基因克隆（院创新方向）。KSCXZ-SW-327，2004-2005，张

劲松

4. 杂交稻杂种优势分子机理的研究及相关基因的克隆（院创新方向）。

KSCX2-SW-306 2120020202121234，2003.1.1-2005.12.30，朱祯

5. 动植物高效表达系统的建立（创新方向性项目）。KSCX2-SW-316，

2002.1.1-2005.12.30，储成才

6. 大豆品质相关分子生物学（院创新方向）。KSCXZ-SW-328，2004-2005，

陈受宜

7. 水稻黄单胞菌致病性的功能基因线学研究。 KSCX2-SW-314，

2002.12-2005.12，方荣祥

8. 植物细胞凋亡和细胞程序性死亡。2002-2004，左建儒

9. 水稻染色体易位所致突变基因—多蘖矮生基因的克隆。KYQY-117，

2003.1-2005.12，程祝宽

10. 菊 芋 凝 集 素 基 因 的 克 隆 及 其 抗 蚜 性 研 究 。 KYQY-114 ，

2002.1.1-2004.12.30，朱祯

63

11. 植物对昆虫抗性的分子基础（百人计划）。03231394，2004-2007，李

传友

12. 植物激素茉莉酸信号传导机理的研究—化学遗传学策略探索。

03223393，2003-2005，李传友

13. 野油菜黄单胞菌新的群体感应系统的验证。2004-2006，方荣祥

14. 棉花纤维发育/品质相关基因的克隆和功能研究。2003.1-2006.12，夏

桂先

15. 表观遗传学中控制 DNA 和组蛋白甲基化的机理研究（百人计划）。

2003.6-2006.12，曹晓风

16. DNA 甲基化及基因沉默的功能和机理研究（所级前沿）。KYQY-119，

2003.6-2005.12，曹晓风

17. 农作物重大病虫害成灾机理机及控制的高新技术研究（院知识创新工

程子课题）。KXCX2-1-02-01，2000.1.1-2004.9.30，朱立煌

北京市基金

1. 小麦光温敏核不育基因的标记定位及克隆。5010001，2001.1-2004.12，

王斌

2. 转 ipt 基因选育花期延长的月季新材料的研究。 5042016 ，

2004.1-2006.12，杨典洱

3. 基因开关系统的建立和优化及转基因表达的三维调控。502200935651，

2002.1.1-2004.12.30，储成才

（二）合作项目

国际合作

国际合作

1. Establishment of an Integrated Marker System for Oilseed Rape Breeding.

欧盟国际合作项目，2002.1.-2004.12.30，李家洋

2. 开发高品质抗非生物环境影响的谷物品种。中－荷科技战略联盟，

2004.10.1-2006.10.30，朱祯

3. 镰刀菌侵染大麦时致病相关基因的鉴定和解析(子课题，课题号：

2004CB720407)。中－荷科技战略联盟，2004.10.1-2006.10.30，王斌

4. 桉树 DNA 指纹分析和种质鉴定，中国与马来西亚金光集团合作项目，

2003.4-2004.12，王斌

国内合作

1. 海带 BAC 库的构建。国家开放重点实验室，30371100，2004.4-2005.12,

翁曼丽

64

附录

（一）组织结构

实验室主任： 方荣祥

实验室副主任： 朱玉贤 左建儒

实验室学术秘书： 储成才 何朝族

实验室行政秘书： 贾士琴 谭秀峰

学术委员会组成 （委员按汉语拼音为序）

姓名 职称 学委会职务 工作单位

朱立煌 研究员 主任 中科院遗传与发育所

陈受宜 研究员 副主任 中科院遗传与发育所

彭友良 研究员 副主任 中国农大

种 康 研究员 委员 中科院植物所

方荣祥 中科院院士 委员 中科院微生物所

韩 斌 研究员 委员 中科院国家基因研究中心

贾士荣 研究员 委员 中国农科院

李家洋 中科院院士 委员 中科院遗传与发育所

刘耀光 教授 委员 华南农业大学

蔡南海 教授 委员 Rockefeller University

许智宏 中科院院士 委员 植生所、北大

邓兴旺 教授 委员 Yale University

张启发 中科院院士 委员 华中农业大学

朱玉贤 教授 委员 北京大学

左建儒 研究员 委员 中科院遗传与发育所

65

（二）实验室组成

课题组组长

方荣祥 院士/研究员 植物遗传工程 微生物所

左建儒 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

朱立煌 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

陈受宜 研究员 植物耐逆分子机制 遗传与发育所

李家洋 院士/研究员 植物功能基因组 遗传与发育所

夏桂先 研究员 植物功能基因组学 微生物所

王 斌 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

朱 祯 研究员 植物遗传工程 遗传与发育所

陈明生 研究员 比较基因组和生物信息学 遗传与发育所

程祝宽 研究员 植物分子细胞遗传学 遗传与发育所

翟文学 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

何朝族 研究员 植物功能基因组学 微生物所

蔡文启 研究员 植物功能基因组学 微生物所

储成才 研究员 功能基因组、 基因表达调控 遗传与发育所

曹晓风 研究员 表观遗传学 遗传与发育所

李传友 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

谢 旗 研究员 植物功能基因组学 遗传与发育所

郭惠珊 研究员 植物功能基因组学 微生物所

固定人员

左建儒 朱立煌 陈受宜 李家洋 王 斌 朱 祯 陈明生 程祝宽

曹晓风 翟文学 谢 旗 储成才 李传友 翁曼丽 王永红 刘新仿

孔维文 张劲松 付志明 蒋红玲 周奕华 郭乐群 李晓兵 何锶洁

金德敏 贾士琴 杜保兴 牟金叶 张金玲 毕世华 刘雅楠 李 明

杨典洱 魏晓丽 曹守云 张 健 杨晓辉 徐鸿林 石金锋 张 娜

66

吴晓燕 马振喜 于立民 武威 刘春艳 夏志辉 王 力

方荣祥 谭秀峰 陈晓英 郭惠珊 房媛媛 贾燕涛 胡益明 张玉满

蔡文启 夏桂先 王桂玲 王海云 仲乃琴 何朝族 刘贵富 钱 韦

博士后（包括 2004 年下半年出站）

王永军 谭光轩 庄晓峰 邓启云 罗琼

刘俊 彭建令 张卫萍 李德军 吴家和

在读博士生（包括 2004 年下半年毕业）

杨晓楠 闫东升 刘 斌 李平川 丁 勇 牛丽芳 田朝光

熊煜青 刘铁燕 王 丹 邓伟伟 吴玉峰 罗光佐 曹宛虹

周华林 刘 鹏 田爱国 陈 涛 廖 勇 哈 达 周绮云

王春梅 周华林 赵菲佚 谢宗铭 黄 剑 郝宇钧 王会文

穆睿聆 欧阳寿强 曹扬荣 崔家俊 包维东 张可伟 黄泽军

唐晓敏 张冬芬 罗安定 白先权 吴耀荣 刘小强 王秋韫

刘文波 方 军 马艺沔 郭晓黎 郑文光 刘 芳 齐 静

梁文星 葛春民 张 瑞 黄 娟 王仁晓 李培金 熊国胜

崔 霞 李盛本 王焕忠 李宝华 张 牧 林 浩 田志喜

王 美 曾大力 邓 凌 孙跃峰 粱凤山 宣劲松 叶春江

周春江 曹鹏秀 吴锁伟 孔凡娜 王付欣 杨庆凯 李 刚

高 婷 赵庆臻 韦丽荣 张德春 向阳海 程 敬 姜 丽

刘 翔 孟 昆 陈松彪 孙爱君 王永勤 宋贵生 周 敏

魏 刚 翟红利 巩万奎 刘 耀 殷志洁 彭永刚 吴 斌

陈 斌 李晓波 邹军煌 陈彩艳 李红昌 夏红爱 王爱菊

尚俊军 唐金富 陶 媛 陶 勇 张淑英 甘 强 邹 燕

李大勇 尹 岚 孙加强 郑丙莲 张素芝 孙姝兰 冯海忠

安丰英 师丽华 陈瑞强 邓 岩 李 超 王兴春 董海丽

张莉莉 叶健 耿云峰 曲静 杨艳梅 王莉 应晓宝

段成国 陈安平 曲占良 王昉 高鹏 刘宁 虞沂

赵丕明 王娟 王丽娟 徐春晓 胡军 于冬梅 葛超

67

李桂华 王立峰 周壮志 陶均 曾申艳 Khizar Hayat BHATTI

苏 磊 黄彦威

在读硕士生（包括 2004 年下半年毕业）

刘祝君 张 勇 张玉国 杨 昭 陈立胜 李 琳 曲宝原

苑 怡 杨春花 韦 伟 童红宁 孙凤丽 陈悦军 张 波

陈知宇 金 芸 邵 田 朱晨光 张忠娟 王 静 李志刚

陆发隆 暨国彪 王克剑 张小莉 王 冰 赵莉娜 李 峰

滕 冲 张冬雷 迟培娟 赵久海 纪振动 滕坤玲 肖玉国

陈庆国 薛慧玲 刘 珞 常建红 薛 丽 张 玉 郭小黎

崔 凤 李 力 李淑钰 高尚 杨鹍

客座人员

范海阔 孟祥谦 江光怀 高东迎 王 赟 梁凤山 孙建伟

石丽雪 孙 妍 陈观平 牛灿芳 谷 岱 苏 艳 高 岭

邓 娴 李 欣 李常保 翟庆哲 张译月 张钟徽 陈艳敏

陈 浩 王东江 尚 梅 王锐女 张晓鹰 颜培强

唐九友 唐万虎 廖康 张小宇 马筠 庞永奇 郑玉梅

贺天柱 于翠梅 李艳梅 王春晗

（三）开放课题申请指南

植物基因组学国家重点实验室开放课题申请指南（2004-2006 年）

（依托单位：中国科学院遗传与发育生物学研究所、中国科学院微生物研究所）

植物基因组学国家重点实验室的基本研究方向是以主要农作物和经济作物

以及重要模式植物为材料，以基因组的序列研究为出发点，全面系统地开展植物

和植物病原微生物的功能基因组学研究，着重于大规模新基因的克隆鉴定、功能

分析和潜在应用价值的探索，推动植物生物技术的源头创新和转基因植物的产业

化。主要研究领域包括：（1）重要农作物的基因组序列分析和结构研究；（2）重

要农业生物的功能基因组学；（3）比较基因组学；（4）蛋白组学；（5）植物遗传

工程。

围绕以上基本内容，根据“开放、联合、流动、竞争”的运行机制，实验室

和课题组将联合对意义重大、具有潜在应用价值的基础研究和应用基础研究予以

68

支持。

一、开放课题申请人资格

国内外具有高级职称的研究人员（副教授、副研以上）或已获得博士学位的

研究人员，经所在单位同意后均可申请。

二、开放课题资助方向

1. 重要农作物基因组结构研究；

2. 重要农作物功能基因组学及进化机制研究；

3. 水稻抗病反应的功能基因组研究；

4. 植物生物反应器及相关的基因表达调控研究；

5. 药用植物次生代谢产物的作用机制研究。

在以上范围内，课题具体内容由实验室、课题组和申请人商定。强调课题内

容的先进性，研究方法的可行性，重视学科交叉和学科间的相互渗透，重视申请

人原有的研究基础与实验室研究方向的结合与互补。

三、开放课题申请程序

1. 申请人根据实验室开放课题的主要资助方向填写“植物基因组学国家重

点实验室开放课题申请书”一式三份。经所在单位主管领导同意后，向

本实验室提出申请。

2. 由实验室学术委员会对提交的申请书进行评审，确定资助项目和金额，

并通知获得资助的申请人。

3. 点击申请表可直接下载。

四、开放课题经费使用与管理

1. 课题经费资助实行目标管理，经学术委员会讨论通过，课题开始启动之

时拨款批准资助额度的 1/2；项目执行中期，经学术委员会评价后再拨付

其余经费。

2. 实验室和课题组每年联合资助 4-6 个课题。每个课题资助经费总额为 3-5

万元人民币左右，研究期限为 2 年。

3. 开放课题经费的开支包括以下几个方面：

（1） 与开放课题有关的科研费用（如材料费、小型仪器设备购置费、

仪器设备维修维护费、加工费、测试费等）。

（2） 学术活动费，包括参加国内外学术会议、考察费、评审费及鉴定

费用。

五、开放课题成果管理

1. 开放课题负责人每年应汇报进展情况。

2. 课题结束或终止，必须向实验室提交如下材料归档：

（1） 研究工作总结或终止报告；

（2） 课题技术档案；

69

（3） 所发表的研究论文摘要。

3. 开放课题所取得的成果，归研究者本人、植物基因组学国家重点实验室

及研究者原单位共有。外籍客座人员按国家有关规定办理。

4. 开放课题发表论文或申报成果时，必须在论文中注明“中国科学院植物

基因组学国家重点实验室开放课题”字样。

六、联系方式

联系地址：北京市朝阳区大屯路，中国科学院遗传与发育生物学研究所，

中国科学院微生物研究所，植物基因组学国家重点实验室

邮 编：100101

电 话：86-10-64873428