您所在的位置: 首页» 教学培养» 教学信息

《分子遗传学专题》之四

时间:周五(1019日)13:30  地点:一教

题目:植物染色体生物学

授课人简介:韩方普,男,博士,研究员,博士生导师

        东北师范大学遗传与细胞研究所获博士学位;1998-2001年在以色列 Weizmann 研究所做博士后,从事小麦多倍体基因组进化研究;2001-2004年在加拿大农业部做Visiting Fellow 和 Biologist,从事小麦抗赤霉病分子标记和种质创新及小麦多倍体基因组进化研究;2004-2008年在美国 University of Missouri-Columbia 从事玉米功能基因组及植物人工染色体研究。2009年入选中国科学院"百人计划"。韩方普研究组主要从事小麦和玉米功能基因组、小麦染色体工程育种及植物人工染色体研究。

主要研究领域 

远缘杂交育种和多倍体基因组进化

         重点研究多倍体作物小麦及小偃麦的形成过程及机制。高效地转移、鉴定和跟踪外缘基因,发掘具有重要育种价值的易位系和关键基因。揭示多倍体作物中基因组之间的互作与优势的分子机理;创制、鉴定和评价小片段易位系和近缘种全基因组渗入系;分离并详细研究来自野生物种的高产、优质、抗病虫和抗逆基因;培育高产稳产、优质高效、抗病和耐逆的作物新品种。

 

植物着丝粒的结构和功能

         在玉米着丝粒功能研究领域:研究玉米染色体着丝粒功能失活-激活的表观遗传学调控机制。探讨DNA甲基化、组蛋白修饰以及小RNA与着丝粒功能的内在联系。

 

植物减数分裂

         减数分裂过程中同源染色体的配对起始、重组、取向和分离的分子机理是国际上研究的热点。将以小麦和玉米的特殊突变体为材料来研究上述问题,分离减数分裂相关基因并阐明其功能。

 

植物人工染色体

         将利用不同的方法构建植物人工染色体。构建和优化适合多基因或完整代谢途径遗传转化的转基因载体。

 

植物基因定点突变及定向重组

         随着玉米基因组序列的完成,需要发展一种有效的方法来利用已知的序列信息进行定点突变和置换,避免位置效应而进行重要基因功能的鉴定。利用人工锌指蛋白核酸酶技术对小麦和玉米的基因进行定点突变和置换, 将对基因功能研究和分子设计育种提供新的方法。

发表论文:

1.Gao Z, Fu S, Dong Q, Han F and Birchler J. 2011. Inactivation of a centromere during the formation of a translocation in maize. Chromosome Research, 19: 755-761.

2.Koo D, Han F, Birchler J and Jiang J. 2011. Distinct DNA methylation patterns associated with active and inactive centromeres of the maize B chromosome. Genome Res.21:908-914.

3.Birchler, J, Gao, Z, Shanma A, Presting G and Han F. 2011. Epigenetic aspects of centromere function in plants. Current Opinion in Plant Biology, 14:217–222.

4.Yin W, Birchler J and Han F. 2011. Maize centromeres: where sequences meets epigenetics. Frontiers in Biology, 6(2): 102-108.

5.Zhao N, Xu L, Li M, Zhang H, Zhu B, Qi B, Xu C, Han F and Liu B. 2011.Chromosomal and genome wide molecular changes associated with initial stages of allohexaploidization in wheat can be transit and incidental. Genome, 54 692-699.

6.Zhao N, Zhu B, Li M, Wang L, Xu L, Zhang H, Zheng S, Qi B, Han F and Liu B. 2011. Extensive and heritable epigenetic remodeling and genetic stability accompany allohexaploidization of wheat. Genetics188:499-510.

7.Han F,Gao Z and Birchler J. 2009. Reactivation of an Inactive Centromere Reveals Epigenetic and Structural Components for Centromere Specification in Maize. The Plant Cell, 21:1929-1939.

8.Birchler J and Han F. 2009. Maize Centromeres: Structure, Function and Epigenetics. Annual Review of Genetics,43287-303.

9.Birchler J, Gao Z and Han F. 2009. Pairing in Plant: import is important. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,106: 19751-19752.

10.Wolfgruber T, Sharma A, Schneider K, Albert P, Koo D, Shi J, Gao Z, Han F, Lee H, Xu R, Allison J, Birchler J, Jiang J, Dawe K and Presting G, 2009. Maize centromere structure and evolution: sequence analysis of centromeres 2 and 5 reveals a major role for retrotransposons. PloS Genetics 5: e1000743. 

11.Lamb J, Yu W, Han F and James A. Birchler, 2008. Plant Centromeres. Plant Genomes. Genome Dynamics.4: pp. 95-107.

12.Vega J, Yu W, Han F, Kato A, Peters E and Birchler J. 2008. Placement of Cre-lox site-specific recombination cassette in the maize genome by Agrobacterium-mediated gene transformation with a BIBAC vector system. Plant Molecular Biology, 66: 587-598.

13.Birchler J, Yu, W and Han F. 2008. Plant Engineered minichromosomes and artificial chromosome platforms. Cytogenet Genome Res, 120: 228-232.

14.Birchler, J, Gao, Z and Han F. 2008. A tale of two centromeres? diversity of structure but conservation of function in plants and animals. Function & Integrative Genomics, 9:7-13.

15.Lamb J, Meyer J, Corcoran B, Kato A, Han F and Birchler J, 2007. Distinct chromosomal distributions of highly repetitive sequences in maize. Chromosome Research 15: 33-49.

16.Lamb J, Han F, Yu W and Birchler J. 2007. Plant chromosomes from end to end: telomeres, heterochromatin and centromeres. Current Opinion in Plant Biology 10: 116-122.

17.Han F,Gao Z, Yu W, and Birchler J. 2007. Minichromosome analysis of chromosome pairing, disjunction and cohesion in maize. The Plant Cell, 19w Roman’">3853-3863.

18.Han F, Lamb J, Yu W, Gao Z and Birchler J. 2007. Centromere function and nondisjunction are independent components of the maize B chromosome accumulation mechanism. The Plant Cell, 19: 524-533.

19.Yu W, Lamb J, Han F and Birchler J. 2007. Cytological visualization of DNA transposons and their transposition pattern in somatic cells of maize. Genetics, 175, 31-39.

20.Yu W, Han F, Vega J, Gao Z and Birchler J. 2007. Construction and behavior of engineered minichromosome in maize. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A,104: 8924-8929.

21.Yu W, Han F and Birchler J. 2007. Engineered minichromosomes in plant. Current Opinion in Biotechnology, 18: 425-431.

22.Han F, Lamb J and Birchler J. 2006. High frequency of centromere inactivation resulting in stable dicentric chromosomes of maize. Proc. Natl. Acad. Sci. USA,103: 3238-3243.

23.Yu W, Lamb J, Han F and Birchler J. 2006. Telomere-associated chromosomal truncation in maize. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A,103: 17331-17336.

24.Han F, Fedak G, Guo W and Liu B. 2005. Rapid and repeatable elimination of a parental genomic specific DNA (pGc1R-1a) in newly synthesized wheat allopolyploids. Genetics, 170: 1239-1245.

25.Han F, Fedak G, Ouellet T, Dan H and Somers D. 2005. Mapping of genes expressed in Fusarium graminearum-infected heads of wheat cultivar ‘Frontana’. Genome. 48(1): 88-96.

26.Han F, Liu B, Fedak G and Liu Z. 2004. Chromosomal variation, constitution of five partial amphiploids of wheat-Thinopyrum intermedium detected by GISH, seed storage protein marker and multicolor GISH. Theoretical Applied Genetics,109: 1070-1076.

27.Han F, Liu Z, Tan M, Hao S, Fedak G and Liu B. 2004. Mobilized endogenous retrotransposon Tos17of rice by alien DNA introgression transposes into genes and causes heritable alteration in structure and cytosine methylation status of a flanking genomic region. Hereditas, 141: 243-251.