程祝宽
学历职称:博士/研究员
研究方向:植物分子细胞遗传
导师类型:博士生导师
E-mail: zkcheng@genetics.ac.cn
联系电话:010-64806551

主要研究内容: 

  植物减数分裂的遗传调控机制
  减数分裂是真核生物有性生殖过程中发生的核心事件,对于有性生殖有着极其重要的意义。一方面,减数分裂产生染色体数目减半的配子,它们通过雌雄配子受精结合,维系了亲代与子代之间染色体数目的恒定。另一方面,减数分裂过程中同源染色体的非姊妹染色单体间发生交换,以及非同源染色体间的自由组合,使得遗传物质在双亲之间充分交流,增加了杂交后代的遗传多样性,亦为自然或人工选择提供丰富的基础材料。
  水稻是重要的粮食作物,同时也是单子叶植物分子生物学研究的模式生物。其基因组只有430 Mb,是粮食作物中最小的。加之成熟的遗传转化体系、相对完善的基因组信息以及适中的染色体大小和数目,水稻已日渐成为减数分裂研究的理想材料。到目前为止,我们以水稻为模式植物,克隆了30多个参与减数分裂起始、同源染色体配对、联会、重组、分离等关键事件的功能基因,初步构建了水稻减数分裂遗传调控的基因网络。与酵母、哺乳动物以及拟南芥相比,水稻减数分裂基因功能具有很强的保守性,但有些基因也会有明显的功能分化。例如水稻联会复合体横丝蛋白基因ZEP1,该基因突变导致重组频率显著提高,这与其它物种相比有很大差别。另外,水稻SDS基因参与了DSB的形成,而在拟南芥中SDS并不参与DSB的形成,说明物种之间减数分裂调控机制可能存在一定的差异。
  对减数分裂调控机制研究的深入,便可能通过基因工程手段实现对减数分裂过程的遗传调控,更好地服务于育种实践。例如,通过增加重组频率,更容易打破遗传累赘,缩短育种周期,提高育种效率。随着基因编辑手段在减数分裂突变体创制中的应用,以及减数分裂相关蛋白生化功能研究的深入,结合超高分辨显微技术、活体成像技术、单细胞测序技术等,对减数分裂调控机制的解析将愈加深入,相应遗传工程应用也会更有成效。
个人简介:
  1987年获扬州大学农学系农学学士,1990年获扬州大学农学系作物遗传育种硕士,1999年获中国科学院遗传研究所理学博士,1999年至2002年在美国Wisconsin-Madison大学从事博士后研究。2003年获国家杰出青年基金资助,担任过Chromosome Research、Frontiers in Plant Science、JGG、PLoS One等杂志编委。