巩志忠先生

巩志忠先生

巩志忠，青岛即墨人，1965年2月27日生，教授，博士研究生导师，长江学者特聘教授，中国农业大学生物学院院长，中国农业大学生物学院学术委员会副主任，教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，Plant Physiology、Physiologia Plantarum、《植物学报》编委、《科学通报》特邀编辑。“国家杰出青年基金”获得者。

一、工作经历

1983年9月－1987年6月，山东师范大学生物系，学士；

1987年9月－1990年5月，中国科学院植物研究所，硕士；

1995年3月－1998年2月，日本千叶大学药学系，博士。

1990年6月－1993年9月，中国科学院植物研究所，助理研究员；

1994年10月－1995年2月，日本千叶大学药学系，访问学者；

1998年3月－1999年2月，日本千叶大学药学系，博士后；

1999年3月－2000年7月，美国普渡大学农学院园艺学系Mike·Hasegawa研究室，博士后；

2000年8月－2002年7月，美国亚利桑那大学农学院植物系Jian·Kang Zhu研究室，博士后；

2002年7月至今，中国农业大学生物学院，教授，博士生导师；

2003年被科技部聘为国家重点基础研究项目，973项目“作物高效抗旱的分子生物学和遗传学基础”首席科学家；

2004年入选新世纪百千万人才工程国家级人选，2005年获教育部长江学者特聘教授；

2005年1月出任中国农业大学生物学院院长。

二、研究领域

植物抗非生物逆境的分子生物学及植物基因表达调控的分子机理。

巩志忠博士领导的研究小组，研究方向主要包括高等植物抵抗非生物逆境（干旱、高盐、低温）的分子生物学机制，探讨植物感应及传递非生物逆境信号的机制，寻找抗逆有关的主效基因；探讨染色质与DNA甲基化及脱甲基化对基因表达调控的影响，深入解析转录基因沉默的分子机制。

三、工作成就

巩志忠致力于植物抗盐的分子机制、植物抗旱的分子机制和植物基因表达调控的分子机制等方面的研究。

解析植物耐盐的分子机理，通过植物基因工程培育耐盐植物新品种是最佳的育种途径之一。利用模式植物拟南芥对盐敏感的特性，在含有不同浓度的NaCl培养基上，筛选对盐敏感的突变体，克隆响应的基因及解析其功能。迄今已筛选得到几类盐敏感突变体，包括10余株不同突变体。通过对这些突变体的解析，他希望在植物抗盐主要途径SOS基础上，进一步增加其对植物抗盐分子机理的理解。

通过挖掘作物本身的生理及基因潜力，提高作物本身的水分利用效率，并尽可能在作物节水方面取得突破性进展。他利用模式拟南芥，筛选得到了多株对干旱敏感或抗干旱的突变体，已克隆出其中的三个基因。通过对这些突变体及相应基因的功能分析，力求深入解析植物抗旱的复杂分子网络，为培育抗旱作物提供分子生物学基础。其最终目的，是将与抗旱有关的基因在适当的启动子驱动下，转入主要作物、草类及树木等，使转基因作物能够忍受更长时间的干旱威胁，提高这些作物、草类及树木等的抗旱能力。

导入细胞中的外源基因可引起内源基因的发生沉默。该现象经常发生在转录水平，由于启动子区域DNA高度甲基化，抑制转录的进行，从而引起转录水平上的基因沉默。如今，对DNA甲基化的研究主要集中在DNA甲基化的起始及怎样维持已有的甲基化状态，但对抑制DNA甲基化而使活跃的基因保持高水平的转录状态的研究极少。曾在《Cell》发表文章，阐明DNA甲基化抑制因子ROSl基因在抑制转录基因沉默中的作用。ROSl基因编码一个含核酸内切酶III功能域的核蛋白，对甲基化DNA具有DNA糖基化酶及连接酶双重功能，但对非甲基化DNA无作用。他已筛选得到了一些rosl突变体的抑制因子，并克隆了其中的两个基因，将继续解析这些抑制因子的作用机理，了解基因转录的分子机制。

巩志忠博士领导的研究小组以模式拟南芥及水稻为材料，通过筛选对干旱敏感或抗干旱，或对ABA有不同响应的突变体，克隆了多个相应的基因。

对这些突变体及相应基因的功能分析，为深入解析植物抗旱的复杂分子网络，培育抗旱作物提供分子生物学基础。该研究小组的最终目的是希望把与抗旱有关的（多个）基因，在适当的启动子驱动下，转入主要作物、草类及树木等，使转基因作物能够忍受更长时间的干旱胁迫，提高这些作物、草类及树木等的抗旱能力。

在转录基因沉默研究方面，深入探讨DNA甲基化抑制因子ROS1基因在抑制转录基因沉默中的作用，克隆了多个ros1突变体的抑制因子，并对其功能进行了深入的解析。

四、研究方向

1．植物抗旱的分子机制

我国人均水资源严重不足，约为世界人均水资源的1/4。我国旱地农业占全国总耕地面积的52%，其中没有灌溉条件的旱地约占65%。全国每年有7亿多亩农田受旱灾威胁，受旱面积3.26亿亩，成灾面积1.34亿亩。干旱所造成的损失几乎是其它自然灾害所造成损失的总和。通过提高作物的抗旱性，减少农业用水，可以极大地节约有限的水资源用于发展经济作物及工业生产。提高农业用水利用效率可通过非生物性节水及生物性节水来实现。非生物性节水是以改善引水、输水、灌水、覆盖保墒等工程性措施，提高水资源的利用效率。生物性节水是指利用和开发生物体自身的生理和基因潜力，在同等供水条件下获得更多的农业产出。

巩志忠教授利用模式拟南芥及水稻，筛选得到了多株对干旱敏感或抗干旱，或对ABA有不同响应的突变体，并以拟南芥克隆了多个基因。通过对这些突变体及相应基因的功能分析，巩教授力求深入解析植物抗旱的复杂分子网络，为培育抗旱作物提供分子生物学基础——本项目由973计划项目资助。

2．植物抗盐的分子机制

耕地土壤盐渍化是制约世界农业生产的最主要的环境因子之一。全世界，大约有20%可耕土地及一半以上的水浇田受盐渍化影响。在中国，大约有8000万公顷盐渍化土地。但是，几乎所有的农作物均为盐敏感植物，在渍化土壤上生长极差。解析植物耐盐的分子机理，通过植物基因工程培育耐盐植物新品种，可能是最佳的育种途径之一。

巩教授筛选得到了几类盐敏感突变体。通过对这些突变体的解析，希望在植物抗盐主要途径SOS基础上，进一步增加对植物抗盐分子机理的理解。在水稻等作物以及拟南芥中同步高表达拟南芥抗盐基因SOS1, SOS2, SOS3, NHX1，在相同的实验条件下，研究这些基因单独表达或共同表达对植物抗盐性的影响。同时，还对耐盐的盐生植物小盐芥进行了初步的研究，期望通过解析小盐芥的抗盐分子机理，为改良作物的抗盐性提供保障。本项目获得科技部863项目、国际合作项目及自然科学基金项目的资助。

3．植物基因表达调控的分子机理

导入细胞中的外源基因可引起内源的同源基因的发生沉默。

在Cell上发表文章（Cell 111: 803-814， 2002.），阐明DNA甲基化抑制因子ROS1基因在抑制转录基因沉默中的作用；ROS1是一个可能的DNA修复蛋白，通过对靶标基因启动子的脱甲基化来抑制转录基因沉默。巩教授筛选得到了一些ros1突变体的抑制因子，并克隆了其中的多个基因。将继续解析这些抑制因子的作用机理，了解基因转录的分子机制。本项目获得国家杰出青年基金及基金委重点项目资助。

五、主讲课程

植物分子生物学（研究生）。