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赵天永

作者:wangyoucai    来源:     发布日期:2015-09-22     浏览次数:

     

  一、简介:

  赵天永,男,博士,教授,博士生导师。1986.8至1990.7于河北农业大学园艺系本科学习。1990.8-1993.8于河北科技师范学院园艺系工作。1993.9至1998.7于中国农业大学生物化学与分子生物学系硕博连读。1998.10至2011.8在美国U.C.Berkeley和University of Kentucky从事博士后研究并随后任职Scientist I、Scientist II。2011.9到西北农林科技大学生命科学学院生物化学与分子生物学系工作。2012年1-2月,2013年2月在University of Kentucky做访问教授。目前承担本科生和研究生的《分子生物学》双语教学工作以及博士生的《生命科学研究进展》课程。研究方向为玉米抗逆分子生物学。

  

  二、研究方向:玉米抗逆分子生物学

  植物细胞中的棉子糖是由半乳糖、果糖和葡萄糖结合而成的一种三糖。棉子糖与植物抗逆密切相关。研究表明,棉子糖不仅能够维持细胞在逆境胁迫下的正常渗透压,还能够降低活性氧累积水平,保护植物光合系统正常进行。肌醇半乳糖苷合成酶(GolS)和棉子糖合成酶(RafS)是棉子糖合成的关键酶,而碱性半乳糖苷酶(AGA)负责棉子糖的水解(见下图)。

  我们克隆了玉米肌醇半乳糖苷合成酶2基因(ZmGolS2),发现其受脱水、热激诱导表达(Zhao et al., 2003; Zhao et al., 2004a; Zhao et al., 2004b)。我们最近鉴定了ZmGolS2基因启动子上响应热激的顺式作用元件(Gu et al., 2013) 和响应脱水胁迫的顺式作用元件及其结合在该元件上的转录因子 (Gu et al, 2015)。

  关于植物棉子糖合成酶(RafS)的研究报道很少。目前只在豌豆、黄瓜、水稻和拟南芥中成功地鉴定了RafS基因。我们根据已经鉴定的黄瓜、豌豆、水稻和拟南芥的RafS基因序列,在玉米基因组中找到了一个同源基因ZmRafS1。我们研究发现ZmRafS1基因在玉米幼苗中受干旱、冷害诱导表达 。在大肠杆菌表达、纯化的ZmRafS1蛋白具有棉子糖合成酶活性。我们已经克隆了ZmRafS1基因及其启动子,目前正在对该基因的功能及其表达调控进行研究。

  碱性半乳糖苷酶(AGA)是植物体内水解棉子糖为半乳糖的一类糖苷水解酶。到目前为止,植物中只有有限的几个AGA基因被鉴定。我们克隆了玉米AGA家族的4个成员,发现 ZmAGA1在种子萌发过程中受到高温、低温或脱水胁迫时被诱导表达(Zhao et al., 2006)。我们最近鉴定了ZmAGA1启动子活性,发现并鉴定了该启动子上一个响应ABA的顺式作用元件(Han, 2014)。

  我们目前的工作是通过鉴定超表达相关基因的玉米或拟南芥转基因植株、转座子插入失活的玉米相关基因突变体以及通过在玉米原生质体中共表达相关转录因子基因和其潜在靶基因启动子调控的报告基因研究这三类基因的功能及表达调控。我们的目标是确定ZmGolS2、ZmRafS1、ZmAGA1和ZmAGA4基因在玉米棉子糖代谢和逆境胁迫响应中的功能并初步建立玉米棉子糖代谢相关基因的表达调控网络。这一工作将为通过调控棉子糖代谢通路提高玉米的耐逆性奠定基础。

  

  三、相关研究结果

  Peer reviewed papers

  1、Lei Gu, Yumin Zhang, Mingshuai Zhang, Tao Li, Lynnette M.A. Dirk,  Bruce Downie, Tianyong Zhao*, 2015, ZmGOLS2, a target of transcription factor ZmDREB2A, offers similar protection against abiotic stress as ZmDREB2A, when either is over-expressed in Arabidopsis, while presenting a wild type growth habit in unstressed conditions. Plant Molecular Biology. DOI: 10.1007/s11103-015-0403-1.

  2、Qinghui Han, Tao Li, Lifeng Zhang, Lynnette M.A. Dirk, Bruce Downie, Tianyong Zhao*, 2015, Functional analysis of the 5’ regulatory region of the maize ALKALINE ALPHA-GALACTOSIDASE1 gene. Plant Molecular Biology Reporter. 33:1361-1370.

  3、#Boyu Cui, #Lifeng Zhang, Yunhong Song, Jinsong Wei, Changfu Li, Tietao Wang, Yao Wang, Tianyong Zhao*, Xihui Shen*, 2014, Engineering an enhanced, thermostable, monomeric bacterial luciferase gene as a reporter in plant protoplasts, PLOSone  (http://www.plosone.org/article/info:doi/10.1371/journal.pone.0107885) (#并列第一;*共同通讯)

  4、Lei Gu, Zhaoxue Han, Lifeng Zhang, Bruce Downie, Tianyong Zhao*, 2013, Functional analysis of the 5’ regulatory region of the maize GALACTINOL SYNTHASE2 gene, Plant Science 213:38-45.

  5、Tianyong Zhao, J. Willis Corum III, Jeffrey Mullen, Robert B. Meeley, Timothy Helentjaris, David Martin, and Bruce Downie,  2006, An alkaline a-galactosidase transcript is present in maize seeds and cultured embryo cells, and accumulates during stress. Seed Science Research. 16:107-121 .

  6、Tianyong Zhao, Richard Thacker, J. Willis Corum III, John C. Snyder, Robert B. Meeley, Ralph Obendorf, and Bruce Downie,  2004, Expression of the maize GALACTINOL SYNTHASE gene family. I) Expression of two different genes during seed development and germination. Physiol. Plant. 121(4):634-646.

  7、Tianyong Zhao, David Martin, Robert B. Meeley, and Bruce Downie, 2004, Expression of the maize GALACTINOL SYNTHASE gene family. II) Kernel abscission, environmental stress and myo-inositol influences accumulation of transcript in developing seeds and callus cells.  Physiol. Plant .121 (4): 647-655.

  8、Tianyong Zhao, Robert Meeley, and Bruce Downie, 2003, Aberrant processing of a Maize GALACTINOL SYNTHASE transcript is caused by heat stress. Plant Science. 165:245-256.

  

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