质体基因工程团队
一、研究方向
质体基因工程科研团队现有教师8名，其中教授1名，副教授3名，高级实验师1名，讲师3名。主要研究方向为开发植物保护的新技术，重点基于RNA干扰的生物防治方法，其它方向还包括质体转化作物工具开发、基因表达调控、质体合成生物学与代谢工程等。经德国马普学会和湖北大学的批准，中德马普伙伴小组2016年12月在湖北大学正式成立。目前，本实验室承担包括国家重点研发计划、国家自然科学基金、湖北省创新群体基金、大北农生物科技有限公司等多项纵横项目，累计总经费1000余万元。团队成员已在Science、Trends in Biotechnology、Molecular Plant、PNAS、Microbiome、Plant Biotechnology Journal等高水平杂志上发表论文40余篇，发明专利8项。
二、团队成员
张江，教授、博导，中组部青年千人、湖北省楚天学者特聘教授、湖北省杰出青年基金获得者，团队负责人。现任生命科学学院副院长，德国马普伙伴小组组长，湖北省植物生理与分子生物学学会常务理事，湖北省昆虫学会理事。长期从事植物细胞器生物学，质体工程，植物保护的研究，主持多项国家自然科学基金及省部级科研项目，在Science、Trends in Biotechnology、Microbiome、Molecular Plant、PNAS、Plant Biotechnology Journal等国际一流期刊发表论文30余篇，授权国际专利1项，国家专利7项。Email: zhangjiang@hubu.edu.cn
李圣纯，教授、博士生导师。2013年获得巴黎第十一大学植物遗传学博士学位，2016年入选湖北省“楚天学子”。长期从事活性氧信号转导及植物病虫害防治的研究，主持国家自然科学基金项目2项（编号：31700227，32071477）和湖北省重点研发计划1项（编号：2021BBA224）。相关研究成果以第一或通讯作者在New Phytologist、Redox Biology、Plant Communications、Plant Physiology和Plant Cell & Environment等刊物上发表论文15篇，以共同作者在Molecular Plant和PNAS等刊物上发表论文20余篇，论文总引1300余次，H指数=20（谷歌学术数据）。Email: shengchun_li@163.com
张凤娟，张凤娟，博士，副教授。2012年6月获华中农业大学微生物学博士学位。2016年12月任职于湖北大学生命科学学院。主要研究领域包括质体介导的Bt蛋白和RNAi抗线虫，植物微生物与RNAi协同抗虫研究等。承担国家自然科学基金等项目，承担《微生物学与免疫学》和《免疫学》等课程教学任务。近年来在PLoS Pathogens、Plant Biotechnology Journal、Plant Disease等国内外知名学术期刊发表论文多篇。Email: zhangfengjuan159@163.com
金大成，韩国籍，副教授、硕士生导师。2013年获韩国高丽大学植物病理学博士学位，2014–2018年在英国诺里奇的Sainsbury实验室从事博士研究，师从英国皇家学会院士、植物免疫学泰斗Jonathan Jones教授，2020年入选湖北省“楚天学子”。长期从事植物病理学研究，在Nature Communications、New Phytologist、The Plant Journal和Plant Physiology等国际主流刊物上发表论文20余篇。Email: daesungkim@hubu.edu.cn
杨升，博士，高级实验师，2018年获得湖北大学生物化学与分子生物学博士学位。主要从事于环境微生物及其对植物病虫害影响研究，同时也致力于废弃蛋白资源化利用。Email: sunrise1980@hubu.edu.cn
杨阳，博士，讲师。2015年毕业于中国科学院大学植物生理生态研究所，获得遗传学博士学位。2015年至2019年在南京大学从事博士后研究，2021年7月至今在湖北大学生命科学学院工作。主持国家自然科学基金青年项目1项，现以第一作者身份发表SCI论文4篇。主要研究领域包括杨树逆境生理研究和遗传改造，植物质体基因工程研究和植物保护技术。Email: yangyang_1604@163.com
董毅，博士，讲师，毕业于中山大学生命科学学院食品安全生物学专业，获理学博士学位。2018年10月–2022年4月在湖北大学从事博士后研究，2022年5月任职于湖北大学生命科学学院。主要研究领域为植物介导RNAi防治刺吸式害虫。在国内外权威期刊发表论文多篇，授权发明专利1项。Email: 20180140@hubu.edu.cn
姜春妹，博士，讲师。2016年7月毕业于中国科学院大学，获得植物遗传学博士学位。2018年1月至2022年4月在湖北大学从事博士后研究工作。2022年5月任职湖北大学生命科学学院。目前的研究领域主要包括质体生物技术的开发、利用病毒样颗粒递送dsRNA增强RNAi对棉龄虫的杀伤力。在国际权威期刊发表论文多篇，授权发明专利1项。Email: jxh1664521@126.com
三、 研究成果
1. 新一代可定制化与高效靶向抗虫技术—RNAi介导抗虫（Science，2015）
2. 林木质体工程技术开发——抗虫新种质创制（Tree Physiology 2019）
3. 探明肠道细菌协同RNA干扰杀虫新机制（Microbiome 2021）
4. 实现了质体介导RNAi对农业害虫桃蚜的有效防控，并且发现桃蚜存在一种灵活的避毒机制（Molecular Plant 2022）。
5. 利用质体介导RNAi实现对重大农业入侵害虫西花蓟马的高效防控（PNAS 2022）
6. 植物抗病毒新策略—RNA编辑技术首次用于抗病毒（Plant Biotechnology Journal 2019）
7. 叶绿体生物反应器生产高价值代谢物——虾青素（Current Biology 2017）、青蒿酸（Elife 2016）
四、 承担的科研项目
1. 国家自然科学基金面上项目（31572071）：双链RNA在转化质体中表达稳定性的探讨及其杀虫功能性研究，2016.1–2019.12
2. 国家自然科学基金面上项目（31872035）：棉铃虫对质体介导RNAi不应性的分子机制与治理策略研究，2019.01–2022.12
3. 国家自然科学基金面上项目（32071477）：氧化应激增强质体介导RNAi抗棉铃虫效果的分子机制及应用研究，2021.01–2024.12，主持
4. 国家自然科学基金青年基金（31700227）：PP2A-B'γ在过氧化氢诱导的细胞死亡中的机理研究，2018.01–2020.12，主持
5. 国家自然科学基金青年项目（31901068）：一种不依赖载体构建的质体转化方法与应用，24万元，2020.01–2022.12
6. 国家自然科学基金青年项目（32102297）：植物质体介导RNAi抗桃蚜的作用机制及应用研究，2022.01–2024.12
7. 国家重点研发计划（2017YFD0600101）：子课题RNAi介导抗虫技术在防治森林害虫中的应用，2017.01–2021.06
8. 德国马普学会伙伴小组建设项目，2017.01–2021.12
9. 湖北省自然科学基金“杰青”项目（2016CFA052）：质体介导的RNAi抗虫害研究，2016.01–2018.12
10. 湖北省自然科学基金创新群体项目（2020CFA012）：质体介导的蔬菜害虫RNAi治理研究，2020.03–2023.02
11. 湖北省重点研发计划（2021BBA224）：油茬稻稻田低碳栽培及稻米品质检测关键技术研发，2021.01–2023.12
五、 论文（*通讯作者）
1. Kim DS, Zhang J. (2022) Strategies to improve the efficiency of RNAi-mediated crop protection for pest control. Entomologia Generalis (In press)
2. Ren K, Xu W, Ren B, Fu J, Jiang C, Zhang J*. (2022) A simple technology for plastid transformation with fragmented DNA. Journal of Experimental Botany Doi:10.1093/jxb/erac256.
3. Dong Y, Wu M, Zhang Q, Fu J, Loiacono FV, Yang Y, Wang Z, Li S, Chang L, Bock R, Zhang J*. (2022) Control of a sap-sucking insect pest by plastid-mediated RNA interference. Molecular Plant 15, 1176–1191.
4. Wu M, Dong Y, Zhang Q, Li S, Chang L, Loiacono FV, Ruf S, Zhang J*, Bock R*. (2022) Efficient control of western flower thrips by plastid-mediated RNA interference. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 119, e2120081119.
5. Fu J, Xu S, Lu H, Li F, Li S, Chang L, Heckel DG, Bock R, Zhang J*. (2022) Resistance to RNA interference by plant-derived double-stranded RNAs but not plant-derived short interfering RNAs in Helicoverpa armigera. Plant, Cell & Environment 45, 1930–1941.
6. Chen Q, Shen P, Bock R, Li S*, Zhang J*. (2022) Comprehensive analysis of plastid gene expression during fruit development and ripening of kiwifruit. Plant Cell Reports 41, 1103–1114.
7. Ren B, Cao J, He Y, Yang S, Zhang J*. (2021) Assessment on effects of transplastomic potato plants expressing Colorado potato beetle β-Actin double-stranded RNAs for three non-target pests. Pesticide Biochemistry & Physiology 178:104909.
8. Li S*, Ding H, Deng Y, Zhang J. (2021) Knockdown of quinolinate phosphoribosyltransferase results in decreased salicylic acid-mediated pathogen resistance in Arabidopsis thaliana. International Journal of Molecular Science 22, 8484.
9. Wu Y, Chang L, Jiang C, Xu L, Zhang J*. (2021) Plastid transformation in Poplar: A model for perennial trees. Methods in Molecular Biology 2317:257–265.
10. Xu L, Xu S, Sun L, Zhang Y, Luo J, Bock R, Zhang J*. (2021) Synergistic action of the gut microbiota in environmental RNA interference in a leaf beetle. Microbiome. 9, 98
11. Fu J, Xu W, Huang W, Wang B, Li S, Zhang J, Chang L*. (2021) Importation of taxadiene synthase into chloroplast improves taxadiene production in tobacco. Planta 253,107.
12. Li B, Wang R, Wang S, Zhang J, Chang L*. (2021) Diversified regulation of cytokinin levels and signaling during Botrytis cinerea infection in Arabidopsis. Frontiers in Plant Science 12,584042.
13. Li S, Chang L, Zhang J* (2021) Advancing organelle genome transformation and editing for crop improvement. Plant Communications 2, 100141.
14. Wu Y, Chang L, Jiang C, Xu L, Zhang J* (2021) Plastid transformation in Poplar, a model for perennial trees. Methods in Molecular Biology. 2317, 257–265.
15. Ding H, Wang B, Han Y*, Li S*. (2020) Dehydroascorbate reductase, a pivotal regulator in ascorbate-glutathione pathway in plants. Journal of Experimental Botany 71, 3405–3416.
16. He W, Xu W, Fu K, Guo W, Zhang J*. (2020) Low mismatch rate between double-stranded RNA and target mRNA does not affect RNA interference efficiency in Colorado potato beetle. Insects 11, 449.
17. Dong Y, Yang Y, Wang Z, Wu M, Fu J, Guo J, Chang L*, Zhang J*. (2020) Inaccessibility to double-stranded RNAs in plastids restricts RNA interference in Bemisia tabaci (whitefly). Pest Management Science 76, 3168–3176.
18. He W, Xu W, Xu L, Fu K, Guo W, Bock R, Zhang J*. (2020) Length-dependent accumulation of double-stranded RNAs in plastids affects RNA interference efficiency in the Colorado potato beetle. Journal of Experimental Botany 71, 2670–2677.
19. Xu S, Zhang Y, Li S, Chang L, Wu Y*, Zhang J*. (2020) Plastid-expressed Bacillus thuringiensis (Bt) cry3Bb confers high mortality to a leaf eating beetle in poplar. Plant Cell Reports 39, 317–323.
20. Ma M, He W, Xu S, Xu L, Zhang J*. (2020) RNA interference in Colorado potato beetle (Leptinotarsa decemlineata), a potential strategy for pest control. Journal of Integrative Agriculture 19, 2–11.
21. Zhang Y, Xu L, Li S*, Zhang J*. (2019) Bacteira-mediated RNA interference for management of Plagiodera versicolora (Coleoptera, Chrysomelidae). Insects 10, 415.
22. Wang B, Ding H, Chen Q, Ouyang L, Li S*, Zhang J*. (2019) Enhanced tolerance to methyl viologen-mediated oxidative stress via AtGR2 expression from chloroplast genome. Frontiers in Plant Science 10, 1178.
23. Wu Y, Xu L, Chang L, Ma M, You L, Jiang C, Li S, Zhang J*. (2019) Bacillus thuringiensis (Bt) cry1C expression from the plastid genome of poplar leads to high mortality of leaf eating caterpillars. Tree Physiology 39, 1525–1532.
24. You L, Song Q, Wu Y, Li S, Jiang C, Chang L, Yang X*, Zhang J*. (2019) Accumulation of glycine betaine in transplastomic potato plants expressing choline oxidase confers improved drought tolerance. Planta 249, 1963–1975.
25. Zhan X, Zhang F, Zhong Z, Chen R, Wang Y, Chang L, Bock R, Nie B*, Zhang J*. (2019) Generation of virus-resistant potato plants by RNA genome targeting. Plant Biotechnology Journal 17, 1814–1822.
26. Chen Q, Wang B, Ding H, Zhang J*, Li S*. (2019) Review, The role of NADP-malic enzyme in plants under stress. Plant Science 281, 206–212.
27. Zhang F*, Wang Y, Zhan X, Dai D, Guo G, Guo S, Sun M, Zhang J*. (2019) First report of Rotylenchulus reniformis on tomato in Henan, China. Plant Disease 103, 1044.
28. Xu L, Deng J, Zhou F, Cheng C, Zhang L*, Zhang J*, Lu M*. (2019) Gut microbiota in an invasive bark beetle infected by a pathogenic fungus accelerates beetle mortality. Journal of Pest Science 92, 343–351.
29. Xu L*, Zhang Y, Zhang S, Deng J, Lu M, Zhang L*, Zhang J*. (2018) Comparative analysis of the immune system of an invasive bark beetle, Dendroctonus valens, infected by an entomopathogenic fungus. Development & Comparative Immunology 88, 65–69.
30. Wu Y, You L, Li S, Ma M, Wu M, Ma L, Bock R, Chang L*, Zhang J*. (2017) In vivo assembly in Escherichia coli of transformation vectors for plastid genome engineering. Frontiers in Plant Science. 8, 1454.
31. Zhang J, Khan SA, David G. Heckel DG, Bock R*. (2017) Next generation insect-resistant plants, RNAi-mediated crop protection. Trends in Biotechnology 35, 871–882.
32. Zhang J, Khan SA, Hasse C, Ruf S, Heckel DG, Bock R*. (2015) Full crop protection from an insect pest by expression of long double-stranded RNAs in plastids. Science 347, 991–994.
六、 授权发明专利
1. Plant protection from a pest or pathogen by expression of double-stranded RNAs in the plastid. WO2016/097331
2. 一种研究棉铃虫幼虫RNA干扰效率的方法，专利号：ZL201610664530.5
3. 一种植物质体表达载体的构建方法及应用，专利号：ZL201710436614.8
4. 一种利用烟草质体高效生产虾青素的方法，专利号：201710406641.0
5. srp54k基因及其特异性dsRNA在柳蓝叶甲防治中的应用，专利号：201810191662.X
6. 一种杨树质体表达系统的建立方法，专利号：201811313449.8
7. 一种高抗白蛾质体转Bt基因杨树新品种的获得方法，专利号：ZL201910077185.9
8. 一种高抗柳蓝叶甲质体转Bt基因杨树新品种的获得方法，专利号：ZL201910077220.7
