曹樹青

曹樹青，男，博士，博士生導師，教授。現任合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任、合肥工業大學學術委員會委員、《合肥工業大學學報》（自然科學版）編委。

基本介紹

• 中文名：曹樹青
• 性別：男
• 職務：博士，博士生導師，教授

個人經歷

2001年7月獲南京農業大學博士學位。2001年8月至2003年7月在復旦大學生命科學學院生物化學與分子生物學專業從事博士後研究。2011年9月至12月美國普渡大學高級訪問學者。現任合肥工業大學生物與食品工程學院生物科學系主任、合肥工業大學學術委員會委員、《合肥工業大學學報》（自然科學版）編委。應邀成為國家基金委植物學科同行評議專家、教育部博士點及霍英東青年教師基金評審專家及《環境科學與技術》編委及安徽省食品安全標準委員會委員。國際學術期刊Plant Physiology and Biochemistry，Acta Biologica Cracoviensia Series Botanica，The Philippine Agricultural Scientist和Cancer Therapy等審稿人。先後主持包括國家自然科學基金面上項目（4項）、國家重大科技專項子課題、國家科技支撐計畫項目子課題、教育部博士學科點基金項目、安徽省科技攻關重點項目、安徽高等學校省級自然科學研究重大項目、安徽省自然科學基金課題、安徽省國際科技合作項目等在內的國家級和省部級以及企業委託等課題20餘項，指導國家大學生創新性實驗計畫項目2項和校級大學生創新項目5項，主持校級精品課程及研究生教改項目各1項，參與省部級教改項目3項。指導的碩士學位論文《一個調控擬南芥抗寒/抗旱的基因功能研究》獲得2011年度安徽省優秀碩士學位論文。主要從事植物修復基因工程、食品生物技術、植物抗逆分子生物學等方面研究，利用正向和反向遺傳學途徑，篩選鑑定了多個與非生物脅迫相關的功能基因，包括ADS2、CDR3、Ethylene-Insensitive 2、GIGANTEA、LWT2、DRS1、DET2、AtGRP7、LWT1和LWT2等，並闡明了這些基因參與非生物脅迫回響調節的可能機理。先後在國內外權威和核心刊物上發表學術論文80餘篇，其中在Planta、PLOS ONE、Molecular Genetics and Genomics、Pant and Soil、Plant Physiology and Biochemistry、Physiologia Plantarum、Plant Cell Reports、Cellular & Molecular Biology Letters、Biologia Plantarum等國際學術期刊上發表SCI論文30餘篇。獲授權（或申請）國家發明專利12項。參與撰寫973專著1部。

研究方向

研究方向1：植物修復基因工程及食品生物技術 土壤重金屬污染是全球面臨的重要環境問題之一。土壤污染的重金屬可通過農作物吸收而進入食物鏈嚴重影響食品安全並危及人類健康。植物修復基因工程是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一，然而，尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關鍵基因並闡明其作用機理則是植物修復基因工程獲得成功並從源頭上控制農產品食品安全的關鍵。本研究方向主要通過正向和/或反向遺傳學途徑，篩選和克隆涉及植物重金屬超量積累（或降低重金屬吸收）的關鍵基因，並闡明其作用機理。該研究不僅有助於揭示植物耐受重金屬毒害的分子機理，而且可為利用植物修復技術治理土壤中重金屬污染提供新的基因資源並為從源頭上控制農產品食品安全提供新的技術途徑。 研究方向2：植物抗逆分子生物學 糧食始終是關係到國計民生和國家安危的重要問題，糧食安全是國家安全的物資基礎。如何增強作物品種的抗逆性是目前我國農業生產上亟待解決的關鍵問題之一。利用轉基因育種提高作物的耐寒和抗旱能力無疑具有重要的理論與經濟意義。然而，這項工作的關鍵在於對植物抗逆分子機理的認識及關鍵基因的發掘。 以模式植物擬南芥為材料，通過正向和/或反向遺傳學途徑，利用現代分子生物學技術和基因工程手段，篩選和克隆抗逆關鍵基因，闡明其功能，並用於作物抗逆分子遺傳改良。該研究不僅對於揭示植物抗逆分子機理具有重要的理論意義，而且為作物抗逆遺傳改良提供新的基因資源。本研究可獲得具有自主智慧財產權的新基因。

重要進展

10月20日，國際植物學頂級學術期刊 New Phytologist（doi:10.1111/nph.13101，IF=6.545）線上發表我校生物與食品工程學院曹樹青教授課題組的研究成果“MAN3 gene regulates cadmium tolerance through the glutathione-dependent pathway in Arabidopsis thaliana”。陳健、陽立波和顧菊是該論文的共同第一作者，曹樹青、劉永勝為共同通訊作者。該研究得到了轉基因重大專項以及國家自然科學基金等項目資助。

土壤重金屬污染是全球面臨的重要環境問題之一。土壤污染的重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈，嚴重影響食品安全並危及人類健康。植物修復基因工程是解決土壤重金屬污染的重要途徑之一，然而，尋找和發掘耐受重金屬毒害且調控重金屬超量積累的關鍵基因並闡明其作用機理是植物修復基因工程獲得成功並從源頭上控制農產品食品安全的關鍵。

該項研究利用正向遺傳學途徑篩選和鑑定了一個擬南芥耐鎘突變體xcd1-D，並克隆了其相應的基因MAN3，該基因編碼一個1，4-糖苷水解酶。過量表達MAN3基因導致鎘的耐受和積累，而MAN3基因功能缺失則該突變體表現出對鎘敏感。鎘脅迫誘導MAN3基因表達、增加甘露聚糖水解酶活性及甘露糖水平，從而激活谷胱甘肽依賴的植物螯合素合成途徑上的相關基因協調錶達，進而增加植物對鎘積累和耐受。

該成果發現了MAN3及其介導的甘露糖的新功能，首次揭示了植物回響重金屬鎘脅迫的分子調控機制，為土壤重金屬污染植物修復基因工程提供了新的技術途徑和基因資源。

新途徑

土壤重金屬污染是全球主要環境危害之一，並可能通過農作物進入人類食物鏈。合肥工業大學曹樹青教授課題組通過一種新型基因工程技術，首次發現使植物能將有毒物質鎘吸收後“轉存隔離”的新機制，從而降低並解決土壤中的鎘污染問題。

據中國首次土壤普查顯示，中國有近20%的耕地存在鎘、砷、汞、鉛、鎳、銅等重金屬超標，這些重金屬可通過農作物吸收進入食物鏈，嚴重影響食品安全並危及人類健康。據了解，造成土壤重金屬污染的原因複雜，包括工業排放、化肥農藥使用及地礦開採等，通過物理和化學手段治理非常困難，也容易造成二次污染。

合肥工業大學生物與食品工程學院曹樹青教授課題組基於長期研究，採用新型植物修復基因工程技術，在治理土壤重金屬污染方面取得重要進展。他們首次發現了植物回響重金屬鎘脅迫信號轉導的分子調控機制，使植物在受到重金屬鎘污染的土壤中仍可以茂盛生長，並將鎘吸收後儲存至液泡中。

“我們再對吸收了鎘的植物進行處理，即可有效降低土壤中的重金屬含量。”曹樹青介紹，他們使用一種草本植物擬南芥進行試驗，大量實例表明了治理的效果。

這一原創性成果在國際植物學頂級學術期刊《新植物學家》上線上發表。據了解，曹樹青課題組正進一步研究針對砷、鉛等其他重金屬的植物修復機制，並致力於產業化探索。