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能源植物学科简介
一、学科方向
能源植物研究方向以改良和培育产量高、易降解的能源植物新种质为目标，具体包含四个子研究方向：（1）能源植物生物量控制机理：植物器官的大小直接决定了生物质的产量，我们将研究决定器官大小的分子作用机理，发掘能源植物生物量控制机理：关键功能基因与调控因子；（2）能源植物品质改良机理：细胞壁成分是地球上产量最高的生物质，其内的木质素是制约生物质纤维素乙醇产业化生产的限制因素，本研究方向聚焦植物细胞壁中木质素沉积的分子控制机理，鉴定生物质品质改良基因；（3）功能基因数据挖掘及分子设计：结合上述研究结果，利用生物信息学等方法，系统挖掘能源植物品质和生物量相关的功能基因，进行分子模块优化设计；（4）能源植物种质资源培育与选育：作物秸秆产量、品质相关的理论研究，结合分子模块优化设计的结果，综合利用分子育种与常规育种技术手段，培育高产、优质、耐逆和高效的能源作物-玉米新品种，并从高度耐盐植物中选育具有能源植物潜力的野生植物利用盐碱、干旱等边际土地。
二、学科队伍
学科研究队伍不断优化，现有围绕学科方向，积极引进优秀人才。我院重视学科梯队人才建设，逐步建立了一支学历层次高、年龄及学科结构较为合理的教师队伍。现有生物学科专任教师21人，其中教授7人，副教授5人，博士13人；硕士生导师5人，从海外引进高层次人才2人。
三、科研平台
能源植物实验室为山东省高校重点实验室，现拥有660平米科研实验室和800平米植物培养温室，建有分子生物学、细胞生物学、生物化学、遗传育种、功能基因组学和植物资源栽培六大研究平台，校内外设有作物育种与引种驯化选育试验田230多亩。科研仪器设备资产总值近1500余万元，包括山东省目前唯一的HiSeq 2500型高通量测序仪、激光扫描共聚焦显微镜、微分干涉显微镜、倒置荧光显微镜、冷冻切片机、超薄切片机、实时荧光定量PCR仪和光合作用测定系统筹先进设备。
四、科研团队
生命科学学院现建有“生物质品种改良”山东省高等学校优势学科人才团队，具体团队成员组成见下表。
生物质品种改良团队 | |||||
研究方向名称 | 姓 名 | 出生 年月 | 最后学历 （学位） | 专业技 术职务 | 硕士生导师 |
能源植物生物量控制机理 | 崔大勇 | 1977.01 | 博士 | 教授 | 山东师范大学、聊城大学 |
刘婧 | 1982.12 | 博士 | 副教授 | ||
高玲美 | 1980.02 | 博士 | 副教授 | ||
束德峰 | 1982.05 | 博士 | 讲师 | ||
能源植物品质改良机理 | 李师鹏 | 1965.09 | 博士 | 教授 | 山东师范大学、聊城大学 |
蔡云飞 | 1978.12 | 博士 | 教授 | ||
高珊 | 1984.7 | 博士 | 副教授 | ||
蒋苏 | 1978.12 | 博士 | 副教授 | 聊城大学 | |
刘晓楠 | 1988.10 | 博士 | 讲师 | ||
李娟 | 1988.6 | 博士 | 讲师 | ||
于大力 | 1983.03 | 硕士 | 讲师 | ||
傅一鸣 | 1981.10 | 硕士 | 讲师 | ||
马龙 | 1988.05 | 硕士 | 实验师 | ||
功能基因数据挖掘及分子设计 | 段广有 | 1986.04 | 博士 | 教授 | |
石婷婷 | 1986.10 | 博士 | 讲师 | ||
刘基生 | 1987.01 | 硕士 | 实验师 | ||
能源植物种质资源培育与选育 | 路小铎 | 1970.10 | 博士 | 教授 | |
曹子谊 | 1965.12 | 硕士 | 教授 | 山东建筑大学 | |
张峰 | 1964.12 | 硕士 | 教授 | 山东师范大学 | |
石竹 | 1970.06 | 硕士 | 副教授 | ||
柴振光 | 1985.07 | 硕士 | 讲师 | ||
五、科研项目
能源植物实验室近五年来承担国家自然基金面上项目3项和省厅级及横向科研项目19项，累计科研经费逾1000万元，主要科研项目如下所示。
项目名称 | 项 目 来 源 | 起止时间 | 经费 （万元） | 负责人 |
山东省高等学校优势学科人才团队培育计划（生物质品种改良团队） | 山东省教育厅 山东省财政厅 | 2015.10- 2020.9 | 600 | 段广有 |
拟南芥EXO70C1调控胞质分裂的分子机理 | 国家自然科学基金（面上项目） | 2016.01- 2019.12 | 102 | 李师鹏 |
ZmEF1与ZmMED12相互作用调节玉米开花的分子机理研究 | 国家自然科学基金（面上项目） | 2016.01- 2019.12 | 105.44 | 路小铎 |
拟南芥CLS介导的高温响应和地上器官发育的分子机制研究 | 国家自然科学基金（面上项目） | 2015.01- 2018.12 | 85 | 崔大勇 |
拟南芥ABFs转录因子介导ABA调控根可塑性生长的分子机理 | 国家自然科学基金（青年基金） | 2019.01- 2020.12 | 25 | 高珊 |
拟南芥IDDs转录因子亚家族介导干旱胁迫应答反应的机制研究 | 国家自然科学基金（青年基金） | 2019.01- 2020.12 | 24 | 刘婧 |
玉米胚胎、胚乳早期发育的表观遗传调控机理研究 | 山东省自然科学基金（面上项目） | 2014.01- 2016.12 | 14.4 | 路小铎 |
五种抗抑郁中草药有效成分的筛选和鉴定 | 山东省自然科学基金（面上项目） | 2014.01- 2016.12 | 14.4 | 张峰 |
拟南芥EXO70C1调控细胞极性生长的分子机理 | 山东省自然科学基金（面上项目） | 2015.01- 2017.12 | 22.4 | 李师鹏 |
槲树（Quercus dentata）、蒙古栎（Q. mongolica）及辽东栎（Q. liaotongensis）种间自然杂交研究 | 山东省自然科学基金（面上项目） | 2015.01- 2017.12 | 3 | 蔡云飞 |
利用拟南芥管状分子体外诱导体系研究EXO70A1参与次生壁沉积的分子机制 | 山东省自然科学基金（青年基金项目） | 2014.01- 2016.12 | 3 | 蒋苏 |
拟南芥EXO70H4基因参与植物对盐胁迫应答的分子机理 | 山东省自然科学基金（博士基金项目） | 2017.08- 2019.12 | 16 | 高珊 |
拟南芥EXO70C1在花粉管生长过程中的功能研究 | 山东省自然科学基金（博士基金项目） | 2017.08- 2019.12 | 14.4 | 刘晓楠 |
FDC与CCS52B相互作用调节玉米株型建成的分子机理研究 | 山东省自然科学基金（培养基金项目） | 2016.01- 2017.12 | 6.4 | 柴振光 |
拟南芥EXO70功能的初步分析 | 山东省自然科学基金（培养基金项目） | 2016.01- 2017.12 | 3 | 傅一鸣 |
六、科研成果
生物学学科业已形成了明确的研究定位和目标，制定了较为成熟的研究策略和规划，积累了充足的研究材料和资源，并在细胞壁形成机理、植物器官大小调控及植物环境应答机制、动物应激等方面取得重要进展，克隆到多个重要的生物质累积调控基因，在Plant Cell, PLoS Genetics, Plant Physiology, Plant Journal, Journal of Experimental Botany等国际著名杂志上发表论文20余篇，获各级科研成果奖10余项，申报国家发明专利7项，已授权1项，实质审查3项。主要科研成果如下所示：
成 果 名 称 | 作 者 | 期刊、发表时间 | 署名 次序 |
EXO70A1-mediated vesicle trafficking is critical for tracheary element development in Arabidopsis | 李师鹏 | The Plant Cell, 2013 | 1 |
An Arabidopsis gene encoding a C2H2-domain protein with alternatively spliced transcripts is essential for endosperm development | 路小铎 | Journal of Experimental Botany, 2012 | 1 |
The differential transcription network between embryo and endosperm in the early developing maize seed | 路小铎 | Plant Physiology, 2013 | 1 |
FtsHi4 is essential for embryogenesis due to its influence on chloroplast development in Arabidopsis | 路小铎 | PLoS ONE, 2014 | 1 |
Genome-wide epigenetic regulation of gene transcription in maize seeds | 路小铎 | PLoS ONE, 2015 | 1 |
The Arabidopsis IDD14, IDD15, and IDD16 cooperatively regulate lateral organ morphogenesis and gravitropism by promoting auxin biosynthesis and transport | 崔大勇 | PLoS Genetics, 2013 | 1 |
Arabidopsis ZED1-related kinases mediate the temperature-sensitive intersection of immune response and growth homeostasis | 崔大勇 | New Phytologist, 2017 | 1 |
Reconstruction and analysis of nutrient-induced phosphorylation networks inArabidopsis thaliana | 段广有 | Frontiers in Plant Science, 2013 | 1 |
The roles of post-translational modifications in the context of protein interaction networks | 段广有 | PLoS Computational Biology, 2015 | 1 |
The metabolic interplay between plants and phytopathogens | 段广有 | Metabolites, 2013 | 1 |
七、建设规划
建设期内，生物学学科将继续凝练学科方向，优化科研团队，培育出省内高水平的学科领军人才和科研团队；建立省内先进的生物学研究平台，在能源植物方向展开深入研究，以期在关键研究环节上取得突破，发表标志性科研论文和专利，为生物质能源种质改良提供新基因、新方法和新理论。经过5年建设周期，力争到2022年，把生物学科建设成为省级重点建设学科，力争获批生物学硕士点；在省级重点学科或拥有硕士学位授予权获批的基础上，把省高校“能源植物品质改良与创新”重点实验室建设为省级重点实验室。