楊愛芳

楊愛芳,山東大學生命科學學院教授,主要從事植物細胞工程與基因工程的研究。先後主持國家植物轉基因專項項目(2008AAZX08003-005)、國家科技支撐計畫項目(2009BADA7B02)、863項目(2001AA627020、2003AA627020、2007AA091701)多項。

基本信息

人物簡介

楊愛芳,山東大學生命科學學院教授,利用細胞工程技術和轉基因技術,採用基因聚合策略成功培育出耐鹽甜菜新品系,促進了中國沿海灘涂的開發利用和養殖業的發展。楊愛芳建立起高效的早熟禾、黑麥草、高羊茅等的抗逆新品系創製技術,為濱海鹽鹼地區和我國乾旱半乾旱地區耐鹽耐旱優質草坪草、生態保護用草品種的培育提供了新穎材料。

楊愛芳開展了耐鹽耐旱基因克隆及功能鑑定研究工作,為利用轉基因技術培育抗逆作物新品種奠定了基礎。楊愛芳懷著強烈的科技報國之志,她銳意進取,務實求真,在植物細胞工程與基因工程方面做出了突出的成績。

楊愛芳的努力獲得了眾人的廣泛認可和相關部門的肯定。先後獲得教育部科技進步2等獎2項,山東省技術發明2等獎1項(首位),廳局級成果獎3項。省級審定玉米耐鹽新品種1個(2004)、耐低磷新品種1個(2006)。先後在JournalofExperimentalBotany,Proteomics,Protoplasm,PlantScience,MolecularBreeding等刊物上發表研究論文40餘篇,其中SCI論文20篇,EI收錄論文6篇。

個人簡歷

1993年,畢業於山東大學植物學專業;

1996年,獲得山東大學細胞生物學專業碩士學位;

1996年至今,在山東大學生命科學學院從事教學與科研工作;

2001年破格晉升為副教授;

2003年,獲得博士學位;

2006年晉升為教授。

科研項目

楊愛芳主要從事植物細胞工程與基因工程的研究。近幾年先後主持國家植物轉基因專項項目(2008AAZX08003-005)、國家科技支撐計畫項目(2009BADA7B02)、863項目(2001AA627020、2003AA627020、2007AA091701)多項。其中,在“利用基因工程和細胞工程技術創造早熟禾、黑麥草、高羊茅等抗逆新品系(種)”的課題研究中,楊教授以優良早熟禾、黑麥草、高羊茅、鴨茅、魯梅克斯等草坪草和牧草為材料,建立起國際先進的離體培養及定向篩選體系,克服了基因型障礙,從優良品種的離體叢生芽中獲得了耐鹽突變體,並對工程植株的後代進行多點耐鹽耐旱性測定和農藝性狀觀測,對合乎育種目標的優良植株及株系進行加代種植和無性繁殖,選育優良株系,並在濱海鹽鹼地進行多點試驗,了解產草量和環境適應性,從後代中選育出耐鹽耐旱耐冷性明顯提高的高羊茅新品系(種)4個,耐鹽鴨茅新品系(種)1個,魯梅克斯新品系1個。

建立起高效的早熟禾、黑麥草、高羊茅等的離體叢生芽培養體系,利用農桿菌介導的遺傳轉化方法獲得分別轉betA、hsp101基因的轉基因株系,並對轉基因株系及其後代進行耐鹽、耐旱、耐冷、耐熱性綜合評價,通過加代種植和無性繁殖,選育出耐鹽耐旱性明顯提高的綜合性狀優良的牧草及草坪草轉基因新品系一批,並在指定區域進行了轉基因植物安全性中間實驗。目前有7個轉基因高羊茅株系、5個轉基因黑麥草株系、6個轉基因早熟禾株系已完成中間試驗;2個轉基因黑麥株系已完成環境釋放試驗。從轉基因材料後代中選育出耐鹽耐旱耐冷的轉基因高羊茅新品系2個,黑麥草新品系3個,早熟禾新品系3個,以及耐寒耐冷耐熱的轉基因早熟禾新品系2個。另外從收集的野生材料中選育出綜合性狀優良的耐鹽耐旱、產草量高、品質好的高羊茅新品系2個。

2006年11月由國內草業界知名專家組成的鑑定委員會一致認為以上工作“研究系統深入,關鍵技術有明顯突破,在同類研究中處於國際領先水平”。2008年該項目獲得山東省科技廳技術發明獎二等獎。

科研成就

楊愛芳在植物抗逆基因工程與細胞工程的研究中,建立起高效的遺傳轉化技術體系。楊愛芳通過研究適合於玉米、小麥、棉花等主要農作物以及甜菜、牧草、草坪草等遺傳轉化的技術體系,建立以胚性愈傷組織、離體培養的叢生芽芽尖、無菌黃化種子苗莖尖等為受體、農桿菌介導的遺傳轉化技術體系,研究了影響轉化效率的因素,最佳化了轉化條件,克服基因型障礙獲得轉基因植株,為植物抗逆基因工程育種奠定了基礎。

在基因克隆與功能鑑定方面,楊愛芳以玉米、鹽芥、萵苣等為材料,分離克隆植物抗逆相關基因,為植物抗逆基因工程提供具有自主智慧財產權的基因,如從鹽芥中克隆出焦磷酸酶(PPase)基因、DREB(2A和2B)蛋白基因等,從玉米中克隆出磷脂酶C基因、肌醇磷脂合成酶PIS基因、Hsp101蛋白基因等,從萵苣中克隆出果聚糖合成所需的SST基因和FFT基因等。克隆的基因重組到植物表達載體中,轉入菸草、擬南芥、玉米、牧草、草坪草等植物了解其功能和套用價值。

在育種材料創新方面,從多年積累的玉米、甜菜、牧草、草坪草等轉基因材料以及細胞工程材料後代中選育出優異育種材料,結合常規育種技術,培育出優良新品種(系)。

楊愛芳在植物生物反應器研究中,以轉基因甜菜、玉米等作為生物反應器以期生產高附加值的藥用糖蛋白或其它寡糖產品。如以轉有參與糖分代謝途徑的lgtC、susA、galE基因的菸草和甜菜為材料,研究轉基因植株中目標基因的表達強度以及糖產物的積累,以獲得生產藥用糖蛋白或其它寡糖產品的優良株系;利用轉有萵苣1-sst、1-fft基因的轉基因菸草和玉米生產低聚果糖等,為利用基因工程手段調控植物代謝途徑從而進行植物生物反應器研究奠定基礎。

學術論文

1.CMHe,AFYang,WWZhang,QGao,JRZhang.ImprovedsalttoleranceoftransgenicwheatbyintroducingbetAgeneforglycinebetainesynthesis.PlantCell,Tissue,andOrganCulture,2010,101(1):65-78.

2.YHe,CMHe,LHLi,ZLiu,AFYang,JRZhang.HeterologousexpressionofApGSMT2andApDMT2genesfromAphanothecehalophyticaenhanceddroughttoleranceintransgenictobacco.MolecularBiologyReports(Epubaheadofprint:).

3.KWZhang,JWang,XRHu,AFYang,JRZhang.Agrobacterium-mediatedtransformationofshootapciesofKentuckybluegrass(PoapratensisL.)andproductionoftransgenicplantscarryingabetAgene.PlantCell,Tissue,andOrganCulture,2010,DOI10.1007/s11240-010-9713-9.

4.XGDuan,YJSong,AFYang,JRZhang*.ThetransgenepyramidingtobaccowithbatainesynthesisandheterologousexpressionofAtNHX1aremoretoleranttosaltstressthaneitherofthetobaccowithbetainesynthesisorAtNHX1.PHYSIOLPLANTARUM,2009,135:281-295.

5.王婷婷,徐國榮,張舉仁,楊愛芳。細胞工程技術選育的草地早熟禾新種質的耐熱性分析。草業學報,2009,18(2):60-65.

6.GDYue,XRHu,YHe,AFYang,JRZhang.IdentificationandcharacterizationoftwomembersoftheFtsHgenefamilyinmaize.MolecularBiologyReports,2009,DOI:10.1007/s11033-009-9691-3.

7.CRWang,AFYang,GDYue,QGao,HYYin,Ju-RenZhang.EnhancedexpressionofphospholipaseC1(ZmPLC1)improvesdroughttoleranceintransgenicmaize.Planta,2008,227:1127-1140.

8.KPLi,CZXu,ZXLi,KWZhang,AFYang,JRZhang.Comparativeproteomeanalysesofphosphorusresponsesinmaize(ZeamaysL.)rootsofwild-typeandalow-P-tolerantmutantrevealrootcharacteristicsassociatedwithphosphorusefficiency.ThePlantJournal,2008,55:927-939

9.ZHSui,LYNiu,GDYue,AFYang,JRZhang.Cloningandexpressionanalysisofsomegenesinvolvedinthephosphoinositideandphospholipidsignalingpathwaysfrommaize(ZeamaysL.).Gene,2008,426:47-56.

10.XGDuan,AFYang,FGao,SLZhang,JRZhang.HeterologousexpressingvacuolarH+-PPaseenhancedelectrochemicalgradientacrossvacuolarmembraneandimprovedtobaccocellsalttolerance.Protoplasma,2007,232:87-95.

11.HJLi,AFYang,XCZhang,FGao,JRZhang.Improvingfreezingtoleranceoftransgenictobaccoexpressingsucrose:sucrose1-fructosyltransferasegenefromLactucasativa.PlantCell,Tissue,OrganCulture,2007,89:37-48.

12.SLLv,AFYang,KWZhang,LiWang,JRZhang.Increaseofglycinebetainesynthesisimprovesdroughttoleranceincotton.MolecularBreeding,2007,20:233-248.

13.楊愛芳,張可煒,尹小燕,張舉仁。轉基因耐鹽玉米自交系的農藝性狀及雜種優勢表現的分析。中國農業科學,2007,40:2895-2902。

14.李慧娟,尹海英,張學成,楊愛芳。轉蔗糖:蔗糖-1-果糖基轉移酶基因提高菸草的耐旱性。山東大學學報(理學版),2007,42(1):89-94。

15.李煦,王春榮,何影,楊愛芳。多基因雙T-DNA植物表達載體的構建及擬南芥轉化。山東大學學報(理學版),2007,42(9):1-6。

16.KPLi,CZXu,KWZhang,AFYang,JRZhang.Proteomicanalysisofrootsgrowthandmetabolicchangesunderphosphorusdeficitinmaize(ZeamaysL.)plants.Proteomics,2007,7,1501-1512.

17.KPLi,ZPXu,KWZhang,AFYang,JRZhang.Efficientproductionandcharacterizationformaizeinbredlineswithlow-phosphorustolerance.PlantScience,2007(172):255-264.

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