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王少奎:水稻基因研究的开拓者
发布时间:2024-04-05
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王少奎:华南农业大学农学院的教授、博士生导师,广东省植物分子育种重点实验室副主任。王少奎教授本科毕业于烟台师范学院,硕士毕业于安徽农业大学,2012年在华南农业大学获得博士学位。此后,她在中科院遗传与发育生物学研究所完成了博士后研究。2014年至今,王少奎教授在华南农业大学农学院任教,担任教授。她还曾作为康奈尔大学唐氏学者开展研究工作

一、研究方向

王少奎教授的主要研究方向集中在水稻重要农艺性状的功能基因鉴定与应用。她的研究团队致力于通过分子生物学和遗传学手段,解析水稻产量、品质、抗逆性等重要性状的遗传调控机制,并将其应用于分子设计育种中。具体研究方向包括:

1. 水稻产量和品质性状的遗传调控机制

• 粒形与粒重调控:研究水稻粒形和粒重的遗传基础,鉴定关键基因及其调控网络。

• 镉低积累机制:探索水稻对镉等重金属的吸收和积累机制,筛选和鉴定低镉积累相关基因。

• 氮素利用效率:研究水稻氮素利用效率的遗传调控机制,提高水稻在低氮环境下的产量。

2. 水稻分子设计育种

• 设计育种理论与方法:开发基于基因编辑和分子标记辅助选择的设计育种技术。

• 优良性状的聚合与优化:通过分子设计育种技术,将多个优良性状聚合到同一品种中,提高水稻的综合性能。

3. 水稻基因组学与表观遗传学

• 基因组编辑技术:利用CRISPR/Cas9等基因组编辑技术,精准编辑水稻基因组,研究基因功能。

• 表观遗传调控机制:探索水稻表观遗传修饰在响应环境胁迫和调控基因表达中的作用。

二、重要研究成果

1. 粒形与粒重调控机制

• OsSPL16基因的发现与功能研究:王少奎教授团队鉴定并克隆了控制水稻粒形和粒重的关键基因OsSPL16。该基因通过调控细胞分裂和扩展,影响水稻粒形和粒重。相关研究成果发表在《Nature Genetics》杂志上。

• 粒形调控网络的解析:进一步研究了OsSPL16基因在粒形调控网络中的作用机制,揭示了其与多个转录因子和激素信号通路的相互作用。

2. 镉低积累机制

• 低镉积累基因的鉴定与应用:团队通过染色体代换系技术,鉴定了一系列与镉低积累相关的基因。这些基因的发现为培育低镉积累水稻品种提供了重要的遗传资源。

• 镉积累的分子机制:研究了镉在水稻体内的吸收、转运和积累机制,揭示了多个关键基因在镉耐受和积累中的作用。

3. 氮素利用效率

• 氮素利用效率相关基因的鉴定:王少奎教授团队鉴定了一系列与氮素利用效率相关的基因,这些基因在提高水稻氮素利用效率方面具有重要作用。

• 氮素利用效率的分子调控机制:研究了这些基因在氮素吸收、转运和同化过程中的作用机制,为提高水稻在低氮环境下的产量提供了理论依据。

4. 分子设计育种技术

• 基因编辑技术的应用:团队利用CRISPR/Cas9等基因组编辑技术,对多个重要农艺性状相关基因进行精准编辑,成功培育出多个优良水稻品种。

• 分子标记辅助选择:开发了多种分子标记辅助选择技术,用于水稻优良性状的聚合和优化。

三、代表性论文

1. Control of grain size,shape and quality by OsSPL16 in rice

• 期刊:《Nature Genetics》

• 摘要:该研究鉴定并克隆了控制水稻粒形和粒重的关键基因OsSPL16,揭示了其在水稻粒形调控中的重要作用。

2. Natural allelic variation in a modulator of auxin homeostasis improves grain yield and nitrogen use efficiency in rice

• 期刊:《The Plant Cell》

• 摘要:该研究发现了一个与生长素稳态调节相关的自然等位基因变异,能够提高水稻的产量和氮素利用效率。

3. Design of rice with low cadmium accumulation in grain using single segment substitution line

• 期刊:《New Crops》

• 摘要:通过染色体代换系技术,设计出低镉积累的水稻品种,为解决水稻镉污染问题提供了新的思路。

四、科研项目

王少奎教授主持和参与了多项国家级科研项目,包括:

• 国家自然科学基金面上项目:研究水稻粒形和粒重的遗传调控机制。

• 国家自然科学基金优秀青年科学基金项目:探索水稻镉低积累的分子机制。

• 国家重点研发计划项目:开展水稻分子设计育种技术的研发与应用。

五、科研奖励

王少奎教授的科研成果获得了多项重要奖励:

• 国家自然科学二等奖(2020年):表彰其在水稻遗传学领域的突出贡献。

• 广东省科技进步奖一等奖(2022年):奖励其在水稻分子设计育种方面的创新成果。

• 中国农学会青年科技奖(2023年):肯定其在农业科学研究中的杰出表现。

六.学术服务

王少奎教授还担任广东省植物分子育种重点实验室主任,并参与了教育部高等学校教学指导委员会农艺类教学指导分委员会的工作。

王少奎教授在水稻遗传学及分子设计育种领域取得了显著成就,为水稻产量和品质的协同改良提供了重要的理论支持和技术手段。