威廉亚洲

学子风采

植物学-赵莹

[发布日期:2013-03-25 点击数: ]

个人简介:

赵莹,女,27岁,中共预备党员,威廉亚洲植物学专业12级博士研究生。研究生期间承担国家“十一五”支撑计划子课题三项, 主持了中央高校基本科研业务费专项资金暨北京林业大学研究生科技创新专项计划项目一项,发表SCI收录论文一篇,影响因子3.054;主持“研究生科技创新项目”一项;注重综合素质的培养,积极参与社会实践,如担任植物学科助教工作;连续两年获得专业一等奖学金,学术论坛优秀论文优秀奖等。

科研经历:

在这4年的硕博科研生活中,我对自己的科研进度进行了很好的规划。研一时刻苦学习专业知识,认真学习并掌握常用的实验技术,多方面阅读研究领域相关的文献,同时向导师师兄师姐们请教,设计出自己今后的实验路线。根据最初设定的实验方案,通过多种实验方法一步步地去验证预期的结果。并在实验的同时,进一步地阅读文献,补充和调整实验方案。

回顾自己这几年的研究生学习生活,有做实验通宵达旦的辛酸和汗水,也有实验一次次失败时的无奈和迷惑,更有论文发表时内心的激动与喜悦。在研究生期间成长的过程中,我养成了良好的生活习惯、完善了知识结构,拓宽了知识面,提高了独立发现问题和解决问题的能力、建立和强化了自信心等。

研究方向:水杉花芽调控的分子机制研究。

研究内容:

遗传矮小性状的林木极易开花结实,其种子通常劣质,而速生优株因速生生理机制抑制其花芽分化难以结实,这就是国内外林木种子园数十年来也未能达到良种丰产的目的,也是限制造林良种化进程的主要原因。特别是裸子植物开花结实的难度更大。目前,林木植物,特别是裸子植物花芽分化的分子调控机制的认识还非常有限。由于缩短水杉开花年限的研究比较滞后,导致了至今尚没有对水杉开花分子调控机制的研究。过去几年在水杉领域的研究主要集中在化石和多样性方面。而在基因组方面的研究较少。目前杉科的遗传信息非常的少,水杉在这方面更是一片空白,这和水杉的经济和商业价值不匹配,也严重影响了对这个濒危孑遗树种的种群保护和推广栽植。像水杉这种具有庞大基因组的树种,要想对其进行基因挖掘和功能研究,大规模EST测序是首选的方法。

我们通过不同浓度激素配成促花剂处理水杉花芽,诱导水杉开花,对不同发育阶段的水杉芽构建cDNA文库。利用第二代454 pyrosequencing 技术,获取水杉整个开花过程的转录组。通过测序我们获得了1,571,764reads,其中733,128个来自营养芽, 775,636个来自雌性花芽。同时通过生物信息手段从unigenes中挖掘小RNASSR/SNP标记。对于表达显著地基因进行进一步的功能分析和验证,我们首次提供水杉这个孑遗珍贵树种的转录组结构概况。

该研究启动了对水杉分子生物学的研究,第一次揭示大量水杉基因,为今后对水杉的保护、种子的生产、木材和药材的利用等提供科学依据。从水杉转录组文库挖掘到的SSR分子标记不但能大大提高水杉遗传育种的效率(需要大概25年才能开花结实),还可应用于杉科其他树种。水杉属于裸子植物,因此对其开花机理的揭示还将有助于我们对花芽分化起源与进化的认识,同时为现代林业的发展提供新的技术思路。

上述研究结果于2012103日在美国科学院院刊(Planta, 2012, doi:10.1073/pnas.1109047109)上在线发表。该研究得到国家科技部和国家自然科学基金委的资助。

                                

图:水杉 cDNA文库中PUTs组织差异性表达分析。C18-9月份采集的营养芽;C2:三月份采集的营养芽;T18-9月份采集的雌性花芽;T2:三月份采集的雌性芽球。

FigureDifferential expression analyses of the putative unique transcripts in four Metasequoia cDNA libraries.

通过in silico表达分析和荧光定量表达验证,我们了解不同时期雌性花芽和叶芽里unigene的表达状况,分析它们的表达差异可以进一步筛选出参与花芽分化的关键基因以及这些基因之间相互调控的网络分子机制。