一、研究方向
转基因技术:建立橡胶树高效遗传转化体系;建立橡胶树转基因遗传改良体系,创建功能细胞系;开展橡胶树转基因安全研究,建立橡胶树转基因品种的安全性评价和释放体系。
组织培养:开展橡胶树体胚发生的分子机制研究;研发高效的天然橡胶等热带林木组培快繁技术;试种示范橡胶树体胚苗、砧木穗组合幼态无性系等新型种植材料及其他热带林木组培苗。
二、研究团队
研究团队现有成员10人,其中高级研究人员4人,硕士生导师1人,具有博士学位4人、硕士6人,编外聘用人员20人。
三、研究进展
1、建立了农杆菌及基因枪介导的橡胶树花药致密愈伤组织、胚状体的遗传转化体系;以易碎胚性愈伤组织为侵染对象,获得了高效的农杆菌转化体系,抗性愈伤阳性率达到79%以上;建立了橡胶树原生质体瞬时基因组编辑体系,为sgRNA的鉴定奠定基础;建立了橡胶树基因组编辑体系,获得PDS 编辑愈伤。克隆橡胶树花青素合成转录调控因子作为筛选标记,仅凭肉眼就能区分阳性转化子。
易碎胚性愈伤组织转化体系及PDS编辑愈伤
2、建立了以次生体胚发生为核心技术的橡胶树新型种植材料-体胚苗工厂化繁殖技术体系,成功实现了热研73397和热研917 等高产速生品种的体胚苗工厂化生产,并在三大植胶区推广种植2.5万亩。
次生体胚发生技术
橡胶树组培苗大田种植示范
四、研究成果
1、获奖情况:
(1)“橡胶树次生体胚发生技术体系的建立及其在自根幼态无性系繁殖中的应用”,海南省科学技术二等奖,2012。
(2) “橡胶树热研7-33-97组培苗工厂化生产技术与工艺研发、集成于应用”,中国热带农业科学院科技创新二等奖,2020。
2、近期承担的科研项目:
(1)海南天然橡胶产业集群建设项目,海南天然橡胶产业集群种苗繁育中心建设项目,2020-2022,3000万元。
(2)国家重点研发计划子课题,橡胶树品种自根幼态无性系创制与规模化繁育,2019.5-2022.12,213.5万元。
(3)国家自然基金面上项目,利用巴西橡胶树乳管系统异源生物合成杜仲橡胶研究,2019.01-2022.12,60万元。
(4)国家自然基金面上项目,橡胶树胚状体花青素合成调控因子的发掘及转基因可视化筛选系统的构建,2018.01-2021.12,58万元。
(5)国家重点研发计划任务,转基因功能分析实验系统建立,2018.07-2022.12,38.11万元。
(6)国家自然基金青年项目,橡胶树CRISPR/Cas9-sgRNA RNP基因组编辑体系构建及橡胶转移酶复合体解析研究,2018.01-2020.12,24万元。
(7)国家自然基金青年项目,橡胶树原生质体遗传转化体系的建立及HbCS4基因的导入,2017.01-2019.12,20万元。
(8)国家外专局,天然橡胶体细胞胚胎发生技术引进与应用,2018.01-2018.12,40万元。
(9)标准修订专项,橡胶树育苗技术规程(修订),2016.01-2017.12,7万元。
(10)科技部专制科研院所创新能力专项,天然橡胶新型种植材料一体胚苗工厂化生产技术与工艺,2014.01-2016.12,185万元。
3、代表性论文
(1) Xin S C, Hua Y W, Li J., et al. Comparative analysis of latex transcriptomes reveals the potential mechanisms underlying rubber molecular weight variations between the Hevea brasiliensis clones RRIM600 and Reyan7-33-97. BMC Plant Biology, 2021, 21:244.
(2) Dai X M#, Yang X F#, Wang C., et al. CRISPR/Cas9-mediated genome editing in Hevea brasiliensis. Industrial Crops and Products, 2021. 164: 113418
(3) Fan Y T#, Xin S C#, Dai X M., et al. Efficient genome editing of rubber tree (hevea brasiliensis) protoplasts using CRISPR/Cas9 ribonucleoproteins. Industrial Crops and Products, 2020, 146: 1-7.
(4) 范璟璋, 华玉伟, 范月婷, 等. GDS_80手持基因枪在橡胶树遗传转化上应用的参数优化与配件改进. 热带作物学报, 2021.接收
(5) 范月婷, 辛士超, NAY CHIKoKo, 等. 橡胶树F3’H基因克隆及其功能分析. 热带作物学报, 2020, 41(9): 1733-1740.
(6) 李季, 畅姣, NAY CHIKoKo, 等. 以HbFT2基因为可视化标记的高效烟草遗传转化体系的构建与应用. 植物生理学报, 2020, 56(7).
(7) Bi Z H, Tahir A T, Huang H S., et al. Cloning and functional analysis of five TERMINAL FLOWER1/CENTRORADIALIS-like genes from Hevea brasiliensis. Physiologia Plantarum, 2019, 166(2): 612-627.
(8) Bi Z H, Huang H S, Hua Y W. Cloning and characterization of two FLOWERING LOCUS T-like genes from rubber tree (Hevea brasiliensis). Journal of Plant Growth Regulation, 2019, 38: 919-930.
(9) 成镜, 顾晓川, 徐正伟, 等. 生根剂对橡胶树组培苗移栽成活率和根系生长的影响. 农业科学, 2019, 39(10): 1-6.
(10) 戴雪梅, 杨先锋, 辛士超, 等. 橡胶树叶片原生质体分离条件的优化. 热带农业科学, 2018, 38(3): 1-7.
(11) 顾晓川, 徐正伟, 成镜, 等. 植物凝胶和蔗糖对橡胶树体胚植株再生的影响. 广西植物, 2018, 38(9): 1164-1171.
(12) Wang T D, Huang H S, Hua Y W. Origin of secondary somatic embryos and genetic stability of the regenerated plants in Hevea brasilienis. Journal of Rubber Research, 2017, 20(2): 101-116.
(13) Yang X F, Zhang H J, Huang H S., et al. The influence of endogenous hormones on somatic embryos formation from anthers of Hevea Brasiliensis Muell. Arg. Journal of Rubber Research, 2016, 19(3): 202-210.
(14) Bi Z H, Li X, Huang H S., et al. Identification, functional study, and promoter analysis of HbMFT1, a homolog of MFT from rubber tree (Hevea brasiliensis). International Journal of Molecular Sciences, 2016, 17(3).
(15) Huang T D, Li J, Li Y T., et al. Somatic embryo, an alternative target tissue for Agrobacterium-mediated transformation in Hevea brasiliensis. Journal of Rubber Research, 2015, 18(3): 171-188.
(16) Zhou Q N, Sun A H, Hua Y W., et al. Cryopreservation and plant regeneration of anther callus in Hevea by vitrification. African Journal of Biotechnology, 2012, 11(28):7212-7217.
(17) Zhou Q N, Jiang Z H, Huang T D., et al. Plant regeneration via somatic embryogenesis from root explants of Hevea brasiliensis. African Journal of Biotechnology, 2010, 9(48):8168-8173.
(18) Hua Y W, Huang T D, Huang H S. Micropropagation of self-rooting juvenile clones by secondary somatic embryogenesis in Hevea brasiliensis. Plant breed, 2010, 129(2): 202-207.
五、代表性专利
(1)一种基于次生体胚发生的橡胶树高效遗传转化方法, CN102293153B。
(2)一种橡胶树U6基因启动子proHbU6.2及其克隆与应用, 发明专利, CN110184268B。
(3)调控橡胶树花青素合成的转录因子及其编码基因与应用,发明专利, CN107176982B。
(4)一种橡胶树开花调控基因HbFT1及其克隆与应用, 发明专利, CN 106916829 B。
(5)一种橡胶树开花调控基因HbFT2及其克隆与应用, 发明专利, CN 107119057 B。
(6)一种橡胶树开花调控蛋白HbTFL1-1及其编码基因与应用, CN105017396A。
六、主推科技产品或品种
主推品种:橡胶树热研73397、热研917等组培苗;班兰叶组培苗;珠芽魔芋组培苗等。
主推技术:热带林木组织培养工厂化研发及生产技术。