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上海海洋大学申报2020年度高等学校科学研究优秀成果奖的项目公示 (科学技术)

  1、 項目名稱: 魚類抗凍蛋白基因的起源和低溫適應的分子發育機制研究 

    

  項目簡介: 

  項目隸屬于水産學科水産基礎生物學研究領域。 

  溫度影響生物的生長、發育、繁殖和抗病等基本的生物學過程,對低溫具有強大抵抗能力的性狀一直是水産和農業育種的重要目標,而深凍狀態下的組織和細胞如何保持細胞結構穩定和高效的功能恢複更是面向未來的發展方向。本團隊利用生活于冰凍海水中的南極魚類爲材料,研究抗凍蛋白基因起源和功能演化、解析保持細胞生理穩態的主要生物學過程,並通過對具有不同的低溫耐寒能力物種之間多組學比較,揭示了魚類適應極端低溫所産生的多種基因、作用的機理和調控魚類低溫耐受極限的分子和細胞生物學機制,並對一些基因在提升動植物的抗寒能力上的功能進行了驗證。項目在生物進化基礎理論和抗寒基因的應用基礎研究上具有以下突破:1)解析了多種抗凍蛋白基因的起源過程,推動了新基因起源理論的發展;2)發現了一類在南極魚卵中具有抗凍功能的新蛋白,提出了融冰性蛋白抗凍的新機制;3)發現了南極魚類通過對一些重要基因的大量擴增實現抗凍和適應低溫環境的進化機制,從中鑒定出來的重要基因和信號通路(如hepcidinZPC5TGF-beta信號通路)爲研究魚類低溫適應的分子和細胞機制提供了新的框架。這些結果得到國際同行的高度認可,有的已經收入教科書,代表性論著得到faculty1000Journal of Experimental Biology等的專文推薦,8篇代表性論文産生的他人引用257次。成果得到極地優秀論文獎2項,海洋科學技術獎一等獎1次。 

    

  代表性論文情況: 

    

序號 

論文專著名稱/刊名/作者 

年卷頁碼(xxxxxx頁) 

發表時間年月日 

通訊作者(含共同) 

第一作者(含共同) 

引用總次數 

是否國內完成 

1 

PNAS 

105(35):12944-12949 

2008 

陳良標 

陳作舟,Chi-Hing C.Cheng,張俊芳 

134 

 

2 

PNAS 

107(50):21593-8 

2010 

Chi-Hing C.Chen, 陳良標 

鄧成 

49 

 

3 

Molecular Biology and Evolution 

25(6):1099-112 

2008 

陳良標 

許強華,Chi-Hing C.Cheng,胡鵬 

35 

 

4 

Molecular Ecology 

24(18):4664-4678 

2015 

許強華,陳良標 

許強華 

15 

 

5 

Nature Communications 

7: 12987 

2016 

陳良標 

曹立雪,黃巧,吳智超,曹冬冬,馬戰領 

12 

 

6 

Scientific Reports 

6: 28952 

2016 

陳良標 

胡鵬 

12 

 

7 

Nucleic Acids Research 

43(19): 9198-9213 

2015 

陳良標 

胡鵬 

13 

 

8 

Gene 

521(1): 32-37 

2013 

陳良標 

楊娜,彭長連 

13 

 

    

    

  主要完成單位 

  1單位名稱:上海海洋大學 

  排名:1 

    主要贡献: 发现了卵壳蛋白的抗冻功能,提出了新的抗冻机制,鉴定了一批抗寒相关的基因。 

    

  2 单位名称: 中國科學院遗传与发育生物学研究所 

    排名:2 

    主要贡献: 揭示了鱼类III型抗凍蛋白的起源機制,鑒定了南極魚類適應低溫的基因擴增,爲魚類抗寒研究提供了新方向。 

    

    

  3 单位名称: 华南师范大学 

    排名:3 

    主要貢獻:對南極魚鈣調蛋白在植物(如煙草)中表達,研究其對煙草耐寒性的影響,發表相關研究論文。 

    

  主要完成人員 

  1. 完成人: 陳良標 

  所在單位:上海海洋大學 

  排名:1 

  主要贡献: 领导团队进行了所列的所有研究,设计了研究思路,提出了抗冻蛋白基因起源的新机制。 

    

  2. 完成人:許強華 

     所在單位:上海海洋大學  

     排名:2 

     主要貢獻:領導團隊揭示了TGF-beta信號通路在魚類血液細胞對低溫適應過程中的作用,揭示了南極魚類hepcidin基因進化的適應性進化。 

    

  3. 完成人: 彭长连 

     所在單位:華南師範大學 

     排名:3 

     主要貢獻:負責指導在植物中驗證了南極抗寒基因的功能,完成相關論文。 

    

  4. 完成人: 胡鵬 

     所在单位:中科院遗传发育所,博士研究生, 上海海洋大学,博士后,现为美国宾夕法尼亚大学博士后 

     排名:4 

     主要貢獻:揭示了斑馬魚的低溫響應網絡和低溫耐受的關鍵調控基因。 

    

  5. 完成人:鄧成 

     所在單位:中科院遺傳發育所,博士研究生,現工作單位是南京師範大學 

     排名:5 

     主要貢獻:驗證了魚類III型抗凍蛋白通過“避免適應沖突”機制起源的新基因起源機制。 

    

  6. 完成人:黃巧 

     所在單位:華南師範大學,硕士研究生,上海海洋大学,项目聘用人员,现工作单位是湖南丰晖生物科技有限公司 

     排名:5 

     主要貢獻:揭示了南極卵殼蛋白促進冰晶融化的機制,參與了多個基因的抗寒功能驗證爲。 

    

  7. 完成人:曹立雪 

     所在單位:中科院遺傳發育所,博士研究生,上海海洋大學,項目聘用人員,現工作單位是首都醫科大學  

     排名:7 

     主要貢獻:發現了卵殼蛋白的抗凍現象,在斑馬魚上驗證了卵殼蛋白的抗凍功能,協助完成了多項相關研究。 

    

  8. 完成人:陳作舟 

     所在單位:上海海洋大學  

     排名:8 

     主要貢獻:設計跨物種的轉錄組分析流程,參與轉錄組分析。 

    

  9. 完成人:張俊芳 

     所在單位:上海海洋大學  

     排名:9 

     主要貢獻:參與構建南極魚基因芯片,參與南極魚類的比較基因組雜交研究。 

    

  10. 完成人: 沈玉 

     所在单位:中國科學院遗传与发育生物学研究所  

     排名:10 

     主要貢獻:構建了多種抗寒基因的轉斑馬魚模型,協助其他完成人開展研究工作。  

    

  11. 完成人:翟萬營 

  所在單位:上海海洋大學 

  排名:11 

  主要贡献: 完成多个地点的南极样品采集,协助项目管理,协助完成多个课题。 

    

  12. 完成人:江守文 

  所在單位:上海海洋大學 

  排名:12 

  主要贡献: 完成基因组,转录组建库和测序任务。 

    

  13. 完成人:吳智超 

  所在單位:上海海洋大學 

  排名:13 

  主要贡献: 协助开展卵壳蛋白的抗冻活性测试,协助转基因斑马鱼构建。 

    

  提名者: 

  上海市教育委員會 

    

  提名等 

  高等學校科學研究優秀成果一等獎