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能源植物研究方向
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等先进设备。
四、科研团队
无间现建有“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 |
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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 |
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高玲美 |
1980.02 |
博士 |
副教授 |
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束德峰 |
1982.05 |
博士 |
讲师 |
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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 |
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于大力 |
1983.03 |
硕士 |
讲师 |
||
傅一鸣 |
1981.10 |
硕士 |
讲师 |
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马龙 |
1988.05 |
硕士 |
实验师 |
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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 |
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刘基生 |
1987.01 |
硕士 |
实验师 |
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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 |
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柴振光 |
1985.07 |
硕士 |
讲师 |
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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。