生命2019年院级大学生创新训练计划项目 评选结果公示

2019年生命科学学院院级科创项目汇总表

序号

项目名称

项目简介（200字以内）

指导老师

备注

1

逆境应答报告基因体系创建与调控因子挖掘

植物生长发育都要经受非生物逆境胁迫的考验。前期经转录组学测序结果筛选得到多个ABA、温度等逆境胁迫应答差异表达基因。本研究拟以它们为研究对象，首先通过基因表达报告基因体系创建和优化，成功构建新的报告基因株系5～10个。其次拟通过正向遗传学（诱变与筛选）和反向遗传学（CRISPR基因编辑技术）等研究技术，旨在挖掘得到2～5个ABA、温度等逆境胁迫应答基因表达调控因子，并揭示其中1～2个作用因子的初步分子调控基础。

谢长根

学院指定项目

2

Combining light microscopy and machine learning for rapid identification of bacteria strains.

Many diseases in animals and plants are caused by bacteria. Efficient treatment of bacterial infections requires knowledge of which bacterial species caused it. Currently, two types of methods are used for the identification of bacterial species. The molecular technique is based on PCR and sequencing of a small part of the bacterial genome, which is relatively expensive. The other method, plating a sample on various media combined with traditional histology is cheap but takes one to two days, thereby delaying the start of the treatment.

Johannes Liesche

学院指定项目

3

拟南芥ABS2基因与CUC基因在花发育调控途径中的遗传互作研究

    在前期研究中，我们发现过表达拟南芥ABS2基因导致植物表现出明显的无花瓣表型，过表达ABS2导致植物幼苗期出现cuc1cuc2双突变体的杯状子叶表型，而CUC1、CUC2是目前已知的控制花瓣发育的重要调控因子，因此为了研究ABS2与CUC1、CUC2在花瓣发育过程中是否存在遗传互作关系，本项目的研究内容主要包括两个部分：
    首先利用实时定量PCR检测ABS2过表达株系ABS2OE及ngaltr1三重功能缺失突变体中CUC1、CUC2基因的表达水平以及cuc1、cuc2、cuc1cuc2突变体中ABS2基因的表达水平；
其次将ABS2过表达株系ABS2OE及ngaltr1三重功能缺失突变体分别与cuc1、cuc2、cuc1cuc2突变体杂交，观察多重突变体的花瓣表型，明确 ABS2基因与CUC1、CUC2在花瓣发育调控途径中的遗传互作关系。
    通过本项目的研究，以期更深入的探索ABS2调控拟南芥花瓣发育的分子作用机制，为培育无花瓣的作物新品种，提高作物光合效率及抗逆性提供基因资源和理论支撑。

邵景侠

学院指定项目

4

真核生物mRNA脱帽酶的重构与应用

利用脱帽酶特异除去阻碍mRNA接头连接的帽子结构是准确分析真核生物mRNA 5′端序列信息的首要步骤之一。伴随国际上脱帽酶TAP（Tobacco acid pyrophosphatase，TAP）生产厂商的停产，NEB 公司E.coil 来源的RppH（RNA pyrophosphohydrolase）成为脱帽反应的主要酶，但其脱帽效率仅为TAP的万分之一。因此探索构建高效的脱帽酶具有重要的实践价值。基于分析真核生物脱帽酶激活体系，本项目拟探索构建组装激活因子的多亚基脱帽酶，在建立重组表达及纯化体系基础上分析其脱帽的实践应用效果。

陈鹏

学院指定项目

5

降解塑料微生物的筛选及其机理的初步研究

工业的迅速发展带来了严重的“白色污染”问题，影响着人们的生产与生活。人类迄今生产超过 91 亿吨塑料，其中大多数都被堆入垃圾填埋场或乱丢在自然环境中。在众多缓解“白色污染”、处理废弃塑料的方法中，利用微生物降解塑料成为热门研究领域之一。 本研究拟从环境中分离筛选可有效降解塑料的微生物种类进行相关性能研究，并对降解机理进行初探，为降解白色污染、保护环境提供菌株来源和理论参考。

颜霞

学院指定项目

6

臭樱属（蔷薇科）的物种界定与系统发育

蔷薇科Rosaceae臭樱属（Maddenia）是一个很好的单系，包括了4-7个物种。由于本属植物的形态性状存在明显的种间连续和较大的种内变异、种间分布域重叠、前人对繁殖器官重视不够等原因，该属到底包含几个物种？种间如何科学的区分？它们的系统发育关系如何？这三大问题仍悬而未决。我们依据前期的标本查阅、测量和野外观察，初步推测其中四个物种不足以独立成种；而贡山臭樱可能是杂交形成的。为验证以上假说，本项目拟在居群取样的基础上，利用系统发育重建、形态统计分析、生态位模拟等手段进行综合物种界定，在此基础上揭示种间的系统发育关系。本研究不仅可以确定臭樱属物种数量，提出更可靠的界定标准，建立属下系统发育框架，为臭樱属深入开展物种形成研究打下坚实的基础，也为其它类群的物种界定提供借鉴，具有重要的理论价值和应用价值。

赵亮

评审出项目

7

小麦苯丙氨酸解氨酶TaPAL1互作靶标的筛选与功能分析

本项目拟通过酵母双杂交筛选与TaPAL1互作的E3泛素连接酶；并利用BiFC及CoIP技术进行验证，然后对互作靶标的理化性质、时空表达特性及功能进行分析，明确其在泛肽系统介导的TaPAL1降解过程中的作用。研究结果为揭示条锈菌调控寄主免疫的分子机制奠定基础，同时也为制定持久防治小麦条锈病新策略提供理论依据和技术支撑 。

刘杰

评审出项目

8

利用CRISPR/Cas9创制拟南芥AtERF4和AtERF8双基因突变体

本实验室在前期研究中克隆到一个玉米ZmERF1基因，其拟南芥中的同源基因是AtERF4及AtERF8，ZmERF1在拟南芥中的多个异源超表达植株与野生型相比均表现出开花时间延长、叶面积减小、果实皱缩等显著差异。本项目主要利用CRISPR/Cas9基因敲除系统，构建拟南芥erf4/erf8双重敲除突变体以作为ZmERF1的功能互补受体植株，为研究ZmERF1基因功能提供实验材料。

韩兆雪

评审出项目

9

利用人工智能技术深度解析植物基因组大数据

利用人工智能技术破解植物基因组的“天书”。该项目的顺利开展，将让你加深对人工智能知识和技术的理解；提升编程能力和生物大数据的解读能力；增强团队合作精神和协作沟通能力；提高科研创新能力。

马闯

评审出项目

10

高效固氮大肠杆菌的设计与构建

利用合成生物学技术重构和再造固氮菌固氮相关基因，并将其导入原核或真核细胞发挥功能，重新唤醒了实现非豆科作物生物固氮的梦想。本项目拟基于合成生物学技术对茎瘤固氮根瘤菌A.caulinodan ORS571的nif 、fix等固氮基因簇进行优化与改造，进而导入大肠杆菌E.coli，以期获得具有高效固氮活性的大肠杆菌，为后续改造其他微生物探索其与非豆科作物联合固氮、共生结瘤固氮鉴定前期试验基础。为化肥使用量实现“负增长”贡献“西农智慧”和“生命力量”。

刘华伟

评审出项目

11

西北农林科技大学校园植物数据库

西北农林科技大学校园里有丰富的植物资源，不仅美化了校园，还为学习植物学提供了丰富的素材。校园植物到底有多少种？每一种分布在校园的什么位置？每一种植物有多少？面对种类繁多的校园植物，如何应用学过的植物学知识科学系统地进行识别？本项目计划全面系统调查校园栽培木本植物的种类、数量、分布位置及生长状况，采集植物不同物候期的影像资料，建立校园植物数据库，并给每一株植物制作身份证。利用这个数据库，使用者可以通过分布位置或者植物名快速获得植物的信息。

易华

后勤委托项目