天津師範大學細胞遺傳與分子調控重點實驗室

天津師範大學細胞遺傳與分子調控重點實驗室依託於天津師範大學《細胞生物學》天津市重點學科，覆蓋著《細胞生物學》《遺傳學》《植物學》《動物學》《水生生物學》《學科教學論》六個碩士學位點。“九五”期間，在天津市學科建設基金的資助下，得到270萬元的學科建設基金，對細胞生物學、遺傳學、生物化學、微生物學等教學研究室進行了徹底的改建與擴建，增添了具有前瞻性、先進性的儀器設備，使上述各門課的教學水平有了根本性的提高。“十五”期間，細胞生物學被列為天津市49個重點建設學科，得到550萬元的學科建設經費，從根本上解決了細胞生物學學科帶頭人和學術骨幹的研究工作條件。

基本介紹

• 中文名：天津師範大學細胞遺傳與分子調控重點實驗室
• 依託於：天津市重點學科
• 研究方向：植物細胞抗性基因克隆及調控機理
• 涉及學科：細胞生物學、遺傳學、生物化學

實驗室簡介

“十一五”期間，《細胞生物學》被評為天津市重點學科，學科組獲得1400萬元的經費資助，該學科組曾先後主持和完成了包括國家重大基礎理論研究前期專項基金和國家自然科學基金11項，教育部骨幹教師基金和科學技術研究重點項目4項，天津市重大、天津市重點、天津市攻關項目10項，天津市自然科學基金3項，總經費達548餘萬元。2005年，生化與分子生物學獲得中央與地方共建經費100萬元，為了進一步提高本學科學術梯隊的科學研究水平，細胞生物學重點學科先後聘請了中國科學院院士、北京大學教授翟中和、東北師範大學黃白渠教授、瑞典國家腫瘤研究中心趙建博士和美國西北大學楊其偉博士為本學科兼職教授。目前細胞生物學重點學科有中國細胞生物學會常務理事、細胞信號轉導與通訊專業委員會副主任1名，中國植物生理學學會理事1名、天津市131人才培養計畫人員2名，15名學術骨幹中12名具有博士學位，形成了一支特色明顯、學術思想活躍、研究層次高、團結拼搏能力強的學術梯隊。細胞生物學重點學科帶頭人和學術骨幹團結一致，頑強拼搏，凝練成了植物細胞抗性基因克隆及調控機理、細胞分裂與細胞器比較蛋白質組學、動物細胞及細胞器精細結構三個特色明顯、研究層次高的研究方向

研究方向

植物細胞抗性基因克隆及調控機理

植物抗性基因結構與功能的研究是植物分子生物學研究領域的熱點與重點，由於植物的抗逆特性分子機理研究直接可為農業生產上培育優良抗逆作物新品種提供理論依據, 因此，開展對植物抗性基因結構與功能研究是植物分子生物學領域內一個緊密聯繫生產實踐同時又具有極重要理論意義的研究內容。

利用分子生物學方法，對耐鹽鹼及抗植物病害基因結構與功能進行系統研究，如在黑麥中已經克隆到與鹽脅迫相關基因。在小麥抗白粉病相關基因的克隆、結構與功能分析方面，結合遺傳育種學配製小麥抗白粉病近等基因系Brock/015//京4117，並利用該近等基因繫結合分子生物學手段，首次發現在Brock中帶有一個未知的抗白粉病新基因，並進一步利用SSR方法將該基因定位在3BL染色體上，篩選到與該抗病新基因緊密連鎖的分子標記多個，其中由連鎖最緊密的標記S2092972轉化的SCAR標記已經套用於生產實踐。該項研究工作已得到國際學術界的肯定，所獲得主要研究成果已發表在國際重要學術刊物上。

該研究方向除了對植物抗性結構基因進行分析以外，同時對植物調控基因如高效抗逆轉錄因子基因的克隆也做了探討，在小麥中克隆到一個抗逆轉錄因子基因CBF4-like。該基因具有自主智慧財產權。由於一個轉錄因子可以調控多個同類性狀有關的基因的表達，因此通過改良或增強一個關鍵轉錄因子的調控能力，便可增強多個同類功能基因的作用，從而使植株獲得綜合改良效果。轉錄因子基因是目前最具套用前景的改善植物抗逆特性的遺傳資源之一，在植物分子生物學研究領域將會越來越受到國內外研究者的重視。

該方向帶頭人為中國植物生理學學會理事，並列入天津市131人才培養計畫。該研究方向受到國家重大基礎理論研究前期專項基金、國家自然科學基金、教育部科學技術研究重點基金、天津市重點攻關項目等基金資助，在國內外著名刊物上發表論文20餘篇，獲國家發明專利4項，天津市技術發明二等獎2項（2004，2006年度）。

細胞分裂與細胞器比較蛋白質組學

利用雙向蛋白質電泳和生物質譜技術比較分析高等植物細胞有絲分裂、減數分裂周期蛋白質組成、

周期變化及與周期相關特異蛋白質的生化特性、細胞有絲分裂、減數分裂周期調控的關係等。

利用HU和APM的雙阻斷法，可以成功的將根尖分生組織細胞有絲分裂不同時期同步化，並能將細胞分裂的頻率分別提高到36%（前期）、85%（中期）和36-45%（後、末期）。利用不同時期同步化分裂細胞為材料，已分離到與細胞有絲分裂周期相關65KD蛋白，並對65KD蛋白的生化特性如N-端胺基酸序列分析等做了初步研究。利用高頻率中期同步化細胞，分離出中期染色體，對中期染色體的生化組成作了單向和雙向電泳分析，首次發現中期染色體中存在嗜銀蛋白。

利用高度自然同步化的百合花粉母細胞和小麥、水稻、玉米等雄性不育、可育花粉母細胞，利用雙向電泳和肽質量指紋圖譜鑑定技術（PMF），對上述四種作物的小孢子發育過程中的蛋白質組份變化作了系統研究，發現與減數分裂周期相關80KD和110KD/pI5.4等特異蛋白和與雄性不育特性相關16KD/pI5.0特異蛋白。同時該方向還對高等植物雄性不育育可育系的葉綠體和線粒體等細胞器比較蛋白質組學進行系統研究，探討雄性不育遺傳機理。

該方向帶頭人為中國細胞生物學學會常務理事，細胞通訊育信號轉導專業委員會副主任，“十五”《細胞生物學》重點建設學科、“十一五”《細胞生物學》天津市重點學科學科帶頭人。曾受到國家教委跨世紀優秀人才基金、國家重大基礎理論研究（973）前期項目、教育部骨幹教師基金、教育部科學技術研究重點項目和天津市普通高等院校“十五”期間重點學科建設基金的資助。在《科學通報》《植物學報》《實驗生物學報》 Plant Product Science, Cytologia上發表論文20餘篇。獲天津市技術發明獎2項（2004，2006年度，署名第二），申請國家發明專利3項，授權1項。

細胞超微結構與功能研究

水產業的發展是以良種選育和繁殖技術的突破性成果而獲得發展和提高的，因此，水生經濟動物的繁殖和發育的人工調控研究和品種改良一直是水產經濟動物學的重點研究內容。我們主要以蝦、蟹等具有重要經濟價值的甲殼動物為研究對象，利用細胞生物學和分子生物學及膜片鉗技術，開展甲殼動物繁殖和發育神經內分泌調控機制和遺傳育種研究。在神經內分泌學研究方面，我們全面觀察了蝦、蟹神經內分泌系統的結構和細胞學特徵，開展了神經多肽激素的分離純化及其基因的克隆和表達研究，鑑定了各種細胞的分泌功能，建立了甲殼動物神經內分泌細胞離體培養的實用方法，並率先在我國甲殼動物內分泌學研究領域開展了膜片鉗研究，利用檢測全細胞膜電容變化的方法，實現了在單個細胞水平實時監測甲殼動物神經多肽激素分泌，發現Glu和GABA分別激活CHH和MIH免疫陽性細胞不同Cl-通道蛋白受體，提出中樞神經系統（CNS）通過Glu和GABA兩條抑制性途徑實現了對河蟹眼柄神經內分泌系統的精確調控。在內分泌學研究的基礎上，闡述了早熟河蟹的形成機理並提出了防治養殖河蟹性早熟的有效方法。該方向學術帶頭人曾獲國家自然科學基金2項、天津市重點基金和天津市自然科學基金資助多項，獲天津市科技進步三等獎1項，發表論文30餘篇。

研究意義

作為一個天津市的重點學科，本實驗室學術隊伍知識和年齡結構合理，三個研究方向各具特色，關係密切且緊密聯繫我市經濟建設需要。已完成和正在承擔較大量國家級和省部級重點項目，在國內及國際發表了大量高水平學術論文，獲得了天津市技術發明二等獎及較多國家發明專利，為國家培養了一批高質量的碩士生，聯合培養了多名博士生。作為一個市屬重點學科實屬不易，但與國內同類院校省部級重點實驗室相比，與天津市經濟建設對我們的要求還有一定距離，主要差異在於我們主持的國家級重大項目少，三各方向所從事的研究工作缺乏原創性，國際著名刊物上發表高水平論文不多，但我們相信如能將細胞與分子生物學列入天津市重點實驗室建設，對於促進和推動本學科高水平科學研究、縮小與趕超國內同類院校重點實驗室研究水平會有重要意義。