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基因资源挖掘与利用

组长:王克剑

电话:0571-63370202

邮箱:wangkejian;caas.cn

所属部门:水稻生物学重点实验室


王克剑,男,博士,1983年12月生,中国水稻研究所特聘研究员,博士研究生导师。2004年7月获扬州大学农学学士学位;2009年7月获中国科学院遗传与发育生物学研究所理学博士学位,同时留所工作任助理研究员;2012年1月起任副研究员。2013年8月加盟中国水稻研究所任特聘研究员。近年在国际SCI期刊上发表论文20余篇。以主持人身份先后申请国家自然科学基金2项;以学术骨干身份参加国家973计划、863计划各1项;以第二主要人员申请国家自然科学基金重点项目1项;目前已获国家发明专利6项。

研究方向及内容

1.植物遗传重组机制和应用研究

在植物种间和种内蕴藏着大量可提高农作物产量和增强环境适应性的优良基因。但是这些优良基因转移经常受不良基因连锁的影响。所以打破不良基因与优良基因的连锁、实现遗传重组的可控性一直是育种学家们期盼的目标。为此,科学家们一直在试图寻找控制重组频率的基因,以揭示重组调控的机理。

我们拟从正向遗传学和反向遗传学两个角度筛选特异影响遗传重组频率与分布的基因,利用我们最近发展的水稻重组点特异指示抗体来研究重组频率变化的规律。再结合利用遗传分析及免疫细胞学等实验,解析相关基因在遗传重组途径中的作用。除此之外,我们还将开展特异提高遗传重组频率和打破基因连锁的基因在水稻中开展重组频率的研究,希望能够最早在农作物中实现遗传重组的可控性。

2.植物成花逆转的机制和应用研究

众所周知,从营养生长向开花的过渡是被子植物生活周期中一个关键性发育转变。尽管开花是由一系列连续的、不可逆转的事件所组成,但在自然界中,从开花向营养生长逆转的现象也会经常发生,这一现象统称为成花逆转。假胎生(Pseudovivipary)又是成花逆转的一种极端形式,在这类情况下,植株的繁殖方式完全由有性繁殖变为无性繁殖。以水稻为模式植物,我们首次在植物中解析了完全假胎生突变体phoenix的形成机制(Wang et al. 2010)。接下来我们拟通过RNA-seq,CHIP-seq,酵母双杂交等手段进一步深入揭示假胎生这一特殊繁殖现象的奥秘。

科研成果

——发表的主要论文

1. Che, L*., Wang, K*., Tang, D., Liu, Q., Chen, X., Li, Y., Hu, Q., Shen, Y., Yu, H., Gu, M., et al.. OsHUS1 Facilitates Accurate Meiotic Recombination in Rice. PLoS Genetics, 2014. 10:e1004405.(*共同第一,当年IF=8.167)

2. Wu, X., Tang, D., Li, M., Wang, K., Cheng, Z.. Loose plant architecture 1, an INDETERMINATE domain protein involved in shoot gravitropism, regulates plant architecture in rice. Plant Physiology, 2013, 161, 317-329.(当年IF=7.394)

3. Luo, Q., Tang, D., Wang, M., Luo, W., Zhang, L., Qin, B., Shen, Y., Wang, K., Li, Y., Cheng, Z. The role of OsMSH5 in crossover formation during rice meiosis. Molecular Plant, 2013, 6, 729-742.(当年IF=6.605)

4. Ji, J., Tang D., Wang, M., Li, Y., Zhang L, Wang, K., Li, M., and Cheng, Z.. MRE11 is required for homologous synapsis and DSB processing in rice meiosis. Chromosoma, 2013, 122, 363-376.(当年IF=3.260)

5. Wang, K., Wang, M., Tang, D., Shen, Y., Miao, C., Hu, Q., Lu, T., Cheng, Z.. The role of HEI10 in crossover formation in rice. PLoS Genetics, 2012, 8, e1002809.(当年IF=8.517)

6. Hong, L., Tang, D., Zhu, K., Wang, K., Li, M., and Cheng, Z.. Somatic and Reproductive Cell Development in Rice Anther Is Regulated by a Putative Glutaredoxin. The Plant Cell, 2012, 24, 577-588.(当年IF=9.251)

7. Wang, M., Tang, D., Luo, Q., Jin, Y., Shen, Y., Wang, K., Cheng, Z.. BRK1, a Bub1-related kinase, is essential for generating proper tension between homologous kinetochores at metaphase I of rice meiosis. The Plant Cell, 2012, 24, 4961-4973.(当年IF=9.251)

8. Ji, J., Tang, D., Wang, K., Wang, M., Che, L., Li, M., Cheng, Z.. The role of OsCOM1 in homologous chromosome synapsis and recombination in rice meiosis. The Plant Journal, 2012, 72, 18-30.(当年IF=6.582)

9. Shen, Y., Tang, D., Wang, K., Wang, M., Huang, J., Luo, W., Luo, Q., Hong, L., Li, M., Cheng, Z.. The Role of ZIP4 in Homologous Chromosome Synapsis and Crossover Formation in Rice Meiosis. Journal of Cell Science, 2012, 125, 2581-2591.(当年IF=5.877)

10. Hong, L., Qian, Q., Tang, D., Wang, K., Li, M., and Cheng, Z.. A mutation in the rice chalcone isomerase gene causes the golden hull and internode 1 phenotype. Planta, 2012, 236, 141-151.(当年IF=3.347)

11. Hong, L., Tang, D., Shen, Y., Hu, Q., Wang, K., Li, M., Lu, T., and Cheng, Z.. MIL2 (MICROSPORELESS2) regulates early cell differentiation in the rice anther. New Phytologist, 2012, 196, 402-413.(当年IF=6.736)

12. Wang, K., Wang, M., Tang, D., Shen, Y., Qin, B., Li, M., and Cheng, Z.. PAIR3, an axis-associated protein, is essential for the recruitment of recombination elements onto meiotic chromosomes in rice. Molecular Biology of the Cell, 2011, 22, 12-19.(当年IF=4.942)

13. Che, L., Tang, D., Wang, K., Wang, M., Zhu, K., Yu, H., Gu, M., and Cheng, Z.. OsAM1 is required for leptotene-zygotene transition in rice. Cell Research, 2011, 21, 654-665.(当年IF=8.19)

14. Shao, T., Tang, D., Wang, K., Wang, M., Che, L., Qin, B., Yu, H., Li, M., Gu, M., and Cheng, Z.. OsREC8 is essential for chromatid cohesion and metaphase I monopolar orientation in rice meiosis. Plant Physiology, 2011, 156, 1386-1396.(当年IF=6.535)

15. Wang, M., Tang, D., Wang, K., Shen, Y., Qin, B., Miao, C., Li, M., and Cheng, Z.. OsSGO1 maintains synaptonemal complex stabilization in addition to protecting centromeric cohesion during rice meiosis. The Plant Journal, 2011, 67, 583-594.(当年IF=6.160)

16. Li, M., Tang, D., Wang, K., Wu, X., Lu, L., Yu, H., Gu, M., Yan, C., and Cheng, Z.. Mutations in the F-box gene LARGER PANICLE improve the panicle architecture and enhance the grain yield in rice. Plant Biotechnology Journal, 2011, 9, 1002-1013.(当年IF=5.442)

17. Qin, B., Tang, D., Huang, J., Li, M., Wu, X., Lu, L., Wang, K., Yu, H., Chen, J., Gu, M., and Cheng, Z.. Rice OsGL1-1 is involved in leaf cuticular wax and cuticle membrane. Molecular Plant, 2011, 4, 985-995.(当年IF=5.546)

18. Wang, K., Tang, D., Hong, L., Xu, W., Huang, J., Li, M., Gu, M., Xue, Y., Cheng, Z.. DEP and AFO regulate reproductive habit in rice. PLoS Genetics, 2010, 6, e1000818.(封面文章,当年IF=9.543)

19. Wang, M., Wang, K., Tang, D., Wei, C., Li, M., Shen, Y., Chi, Z., Gu, M., Cheng, Z.. The Central Element Protein ZEP1 of the Synaptonemal Complex Regulates the Number of Crossovers during Meiosis in Rice. The Plant Cell, 2010, 22, 417-430.(当年IF=9.396)

20. Yu, H., Wang, M., Tang, D., Wang, K., Chen, F., Gong, Z., Gu, M., and Cheng, Z.. OsSPO11-1 is essential for both homologous chromosome pairing and crossover formation in rice. Chromosoma, 2010, 119, 625-636.(当年IF=4.196)

21. Wang, K., Tang, D., Wang, M., Lu J., Yu, H., Liu, J., Qian, B., Gong, Z., Wang, X., Chen, J., Gu, M., and Cheng, Z.. MER3 is required for normal meiotic crossover formation, but not for presynaptic alignment in rice. Journal of Cell Science, 2009, 122, 2055-2063.(当年IF=6.144)

——专利

1. 程祝宽,洪丽兰,李明,唐丁,王克剑. 控制花青素含量的蛋白及其编码基因与应用(ZL 201010574301.7),2014年授权。

2. 程祝宽,覃宝祥,李明,唐丁,王克剑. 一种培育蜡质减少的转基因植物的方法(ZL 201010610602.0),2013年授权。

3. 程祝宽,吴新儒,唐丁,李明,王克剑. 与水稻株型相关蛋白LPA1及其编码基因与应用(ZL 201210063661.X),2013年授权。

4. 程祝宽,洪丽兰,李明,唐丁,王克剑. 水稻雄性不育蛋白及其编码基因与应用(ZL 201010574292.1),2013年授权。

5. 程祝宽,李明,苗春波,唐丁,王克剑,顾铭洪. 一种水稻显性矮秆相关蛋白及其编码基因与应用(ZL 200910244329.1),2012年授权。

6. 程祝宽,李明,朱克明,唐丁,王克剑,严长杰,顾铭洪. 一种与水稻穗型相关蛋白及其编码基因与应用(ZL 200910244328.7),2012年授权。

承担的国家级科研项目

1. 水稻ZEP1基因在重组频率控制过程中的机理及应用研究;国家自然科学基金面上项目;82万元;2013.01-2016.12;负责人(1/7)

2. 水稻LOPA基因的图位克隆与功能分析;国家自然科学基金青年基金;22万元;2011.01-2013.12;负责人(1/7)

3. 水稻高产、优质等重要性状的分子机制和设计育种研究;国家973;15万元;2011.01-2013.12;子课题负责人(20/24)

4. 水稻产量性状功能基因组;国家863;1748万元;2012.01-2015.12;学术骨干(20/24)

5. DNA双链断裂-融合介导的同源染色体重组分子机理研究;国家自然科学基金重点项目;308万元;2013.1-2017.12;主要参加人员(2/10)

课题组成员

研究与技术人员:王克剑、王春、刘庆

备注:本课题组正在招募硕士、博士研究生、博士后研究人员及实习生,欢迎优秀青年踊跃申请。

联 系 人:王克剑

联系电话:0571-63370202     传真:0571-63370202     电子邮箱:wangkejian;caas.cn

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内容更新日期:2015-03-03