主要研究方向为植物种子形成与萌发以及表型多样性的分子机制，集中开展以下两个方面的研究：

 

1）种子形成与萌发：种子既是植物繁殖延续的载体，也是人类赖以生存的重要物质基础。因此，种子形成、发育和萌发的调控机制研究将为植物产量和品质改良提供重要的理论基础和技术支撑。主要集中在以下几个方面：

• 种子发育和储藏物质累积的分子机制：前期，我们利用转录组测序技术，鉴别了大量种子（包括胚和胚乳）发育和物质累积（储藏油脂和蛋白）的关键转录因子，如AGL、LEC1、LEC2、WRI1、FUS3、ABI3等，但对于其下游调控的具体靶标基因尚不清楚。因此，本团队将发展高通量的ChIP-seq技术，结合转基因和基因编辑技术，集中解析种子发育关键转录因子的调控靶标和网络。

• 种子/胚乳发育的表观调控机制：在高等植物在双受精过程中，不仅父母本的基因组被传入了后代，而且其表观遗传信息（DNA甲基化和组蛋白修饰）也被整合到后代组织中。然而，关于表观因子对种子发育和储藏物质累积的调控作用知之甚少。我们前期的研究表明，DNA甲基化在种子形成和发育过程中会发生显著的重排，且DNA低甲基化区域或者DNA甲基化谷对种子发育、物质累积和脱水成熟关键调控因子（LEC1、LEC2、WRI1、FUS3等）具有调控作用。同时，也揭示了基因组印记在胚乳发育和物质累积中的重要作用。因此，本团队将继续深入解析DNA甲基化、组蛋白修饰和基因组印记的调控机制以及在种子形成、发育、物质运输和种子大小的作用。
• 种子引发技术研发和分子机制解析：种子在土壤中的萌发出苗率与种苗抗逆性，是决定作物产量的首要条件，如何提高种子整齐萌芽出土和种苗抗逆性是急需解决的关键问题。因此，需要深入研究土壤条件下作物种子萌发出土的关键技术和分子调控机制。种子引发技术（seed priming: https://germains.com/what-is-seed-priming/）既能够提高种子活力和萌发整齐性，也能够促进种子和苗期的抗逆性，甚至能够提高作物产量，但对于种子引发技术的生理和分子机制知之甚少，因此，本团队将利用代谢组学、转录组、激素、蛋白质组以及表观组等现代组学手段，结合生物信息学和分子遗传等方法，从多层次研究种子萌发（包括种子引发技术）的调控机制和网络。
            

2）植物表型变异的遗传与表观遗传基础：在长期的进化或者人类驯化过程中，植物的表型和适应性发生了显著的改变，表现出很强的表型可塑性，但对于植物表型变异的分子机制以及植物如何适应不断变化的环境还不清楚。利用群体遗传学和现代测序技术，解析群体遗传变异和表观遗传变异规律，揭示表观遗传变异与遗传变异之间的关系；借助GWAS或者EWAS技术，阐明植物表型变异/重要农艺性状形成的遗传与表观遗传基础。

   

071010-生物化学与分子生物学
0710J3-生物信息学

种子和胚乳发育
植物表观遗传学
油脂代谢

2013-09--2016-12   云南大学与中科院昆明植物研究所联合培养   理学博士学位
2009-09--2012-07   扬州大学   理学硕士学位
2005-09--2009-07   河北师范大学   学士学位

博士研究生

理学博士

   

（1） 云南省高层次人才培养支持计划 “青年拔尖人才”, 省级, 2020
（2） 蓖麻胚乳油脂累积的生理与分子基础研究, 二等奖, 省级, 2019
（3） 中国科学院青年创新促进会会员, 院级, 2019
（4） 云南省科学技术奖励, 二等奖, 省级, 2019

（ 1 ） 一种对质子浓度发生响应的荧光探针及其应用, 发明专利, 2021, 第 4 作者, 专利号: ZL 2018 1 1562387.4

（ 2 ） 一种植物基因组差异甲基化区域的检测方法, 发明专利, 2020, 第 5 作者, 专利号: ZL 2018 1 1561956.3

   

（1） Epigenetic regulation of seed-specific gene expression by DNA methylation valleys in castor bean, BMC Biology, 2022, 通讯作者
（2） Integrated lipidomic and transcriptomic analysis reveals triacylglycerol accumulation in castor bean seedlings under heat stress, Industrial Crops and Products, 2022, 通讯作者
（3） Metabolomic and transcriptomic analyses reveal new insights into the role of abscisic acid in modulating mango fruit ripening, Horticulture Research, 2022, 通讯作者
（4） Genomic insights into the origin, domestication and genetic basis of agronomic traits of castor bean, GENOME BIOLOGY, 2021, 第 1 作者
（5） Blue genome: chromosome-scale genome reveals the evolutionary and molecular basis of indigo biosynthesis in Strobilanthes cusia, PLANT JOURNAL, 2020, 第 1 作者
（6） Transcriptome analysis reveals crucial genes involved in the biosynthesis of nervonic acid in woody Malania oleifera oilseeds, BMC PLANT BIOLOGY, 2018, 通讯作者
（7） Differential expression networks and inheritance patterns of long non-coding RNAs in castor bean seeds, PLANT JOURNAL, 2018, 第 1 作者
（8） Genomic DNA Methylation Analyses Reveal the Distinct Profiles in Castor Bean Seeds with Persistent Endosperms, PLANT PHYSIOLOGY, 2016, 第 1 作者
（9） Genomic imprinting, methylation and parent-of-origin effects in reciprocal hybrid endosperm of castor bean, NUCLEIC ACIDS RESEARCH, 2014, 第 1 作者
（10） Genome-wide survey and expression profiles of the AP2/ERF family in castor bean (Ricinus communis L.), BMC GENOMICS, 2013, 第 1 作者

（1） The castor bean genome-10 Chapter: Epigenetic Regulation in Castor Bean Seeds DNA Methylation and Genomic Imprinting in Castor Bean, Springer International Publishing, 2019-03, 第 1 作者

   

（ 1 ） 蓖麻栽培驯化和表型变异的遗传和表观调控研究, 负责人, 研究所自选, 2019-03--2023-03
（ 2 ） 长链非编码RNAs在蓖麻胚 乳发育过程 中的表达网 络及其表观调控研究, 负责人, 国家任务, 2018-01--2020-12
（ 3 ） 蓖麻种子发育与储藏油脂累积的分子机制研究, 负责人, 地方任务, 2018-01--2019-12
（ 4 ） 蓖麻从多年生木本到一年生油料作物栽培驯化过程中的遗传变异研究与种质资源 发掘, 参与, 国家任务, 2017-01--2021-12
（ 5 ） 蓖麻起源、进化以及种子发育调控研究, 负责人, 中国科学院计划, 2020-01--2023-12
（ 6 ） 蓖麻胚乳基因组印迹对储藏物质代谢的调控及其发生的分子机理研究, 负责人, 国家任务, 2020-01--2023-12
（ 7 ） 蓖麻胚乳基因组印记功能与调控机制研究, 负责人, 其他任务, 2022-07--2023-07

（1）DNA甲基化谷对蓖麻种子特异基因表达的调控   第八届全国种子科学与技术学术研讨会   2023-05-28
（2）蓖麻种子基因组印迹、DNA甲基化与长链非编码RNAs   第五届全国计算生物学与生物信息学学术会议   2018-04-21

长期与英国University of Southampto的Mark A. Chapman教授合作，在国际主流期刊 Genome Biology 和 Plant Direct 上发表合作论文；

获得两项中国科学院国际人才交流项目

现指导学生

周倩倩  硕士研究生  086000-生物与医药  

蒋凤霞  硕士研究生  086000-生物与医药