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蔡应繁
发布时间:2017年06月02日 13:35    作者:


 

蔡应繁,男,博士,教授,博士生导师。2021欧洲杯买球app/棉花生物学国家重点实验室教授(二级),2021欧洲杯买球app攀登计划第二层次特聘教授,河南省科技创新杰出人才,省部级(重庆市)学术技术带头人,国家技术发明奖、四川省科技进步一等奖获得者,国务院政府特殊津贴专家。

2003年于四川大学生命科学学院植物学专业博士研究生毕业,获理学博士学位。1986年和1997年分别获西南农业大学农学学士学位和作物遗传育种专业硕士学位。2005-2006于美国康乃尔大学Cornell UniversityBoyce Thompson植物研究所访问科学家。19867-2013年8月先后于四川省农业科学院经济作物研究所、西南交通大学、重庆邮电大学工作,2013年8月-至今,2021欧洲杯买球app棉花生物学国家重点实验室/生命科学学院/河南省植物逆境生物学实验室攀登计划特聘教授。

先后主持承担国家自然科学基金项目(5项)、国家重点研发计划子课题,国家科技攻关、国家863计划子课题、农业部发展棉花生产专项基金、河南省科技创新杰出人才项目、四川省杰出青年基金、四川省重点攻关和重庆市重点科技计划等国家和省部级系列重点项目30余项。主持选育出通过国家审定和省审定的棉花抗黄萎病高产优质新品种3个(川棉239,川棉243、川棉65)应用于大面积生产,转让新品种专利1项。共同主持培育出棉花抗黄萎病多菌系抗源种质2个(川737、川2802,成果第二完成人),获国家技术发明奖和四川省科技进步一等奖、三等奖等多项成果,取得显著的社会经济效益。在国际重要SCI期刊Plant Biotechnology JournalBMC Plant BiologyBMC GenomicsThe Plant CellJournal of Agricultural and Food ChemistryAgronomy for Sustainable Development等中科院一区、二区杂志及中文核心期刊发表论文100余篇。申请及获得发明专利9项。

获国务院政府特殊津贴1998)、重庆市第二届学术技术带头人2008)、四川省第六批杰出青年科技人才(2000)、重庆市高等学校优秀中青年骨干教师、重庆市322重点人才工程第二层次人才等荣誉称号。2009、2014年被批准为重庆市和河南省二级教授。河南省科技创新杰出人才(2015)。


主要研究方向:棉花抗病与发育生物学,棉花功能基因组学

1.棉花抗黄萎病(枯萎病)分子机制

棉花黄萎病(Verticillium wilt)是我国及世界棉花生产上的危害最严重的病害之一,被称为棉花上的癌症。棉花黄萎病已成为棉花生产可持续发展的主要障碍之一。揭示棉花抗黄萎病机制,为棉花抗黄萎病分子育种奠定坚实基础。通过多组学、大数据与生物信息学与功能研究相结合,筛选获得棉花抗黄萎病相关基因与差异表达Small RNAs差异表达蛋白,构建CRISPR/Cas9载体、RNA干涉载体、过表达载体及VIGS载体等,转化棉花和模式植物,研究相关功能基因与信号转导及调控网络,揭示棉花抗黄萎病及相关免疫分子机制,促进棉花科技进步和棉花产业及绿色农业可持续发展。

2、棉花株型、棉花发育(产量)与抗病平衡机制

为进一步提高棉花光合利用率、适应全程机械化栽培需要,实现适时早熟、高产与优质,我们利用棉花不同株型、不同果枝类型、不同腺体类型、近等基因系、特殊突变体等棉花品种(系)材料,先后采用高通量的基因芯片、抑制性消减杂交、转录组学、代谢组学、蛋白质组学等多组学、大数据与生物信息学与功能研究相结合等技术,较系统地研究棉花分枝株型形成、棉花发育(包括棉花营养生长和生殖生长发育与协调机制,棉花抗病抗逆与生长发育的平衡协调机制)、腺体形成发育分子机制,构建CRISPR /Cas9载体、RNA干涉载体、过表达载体等,转化棉花和模式植物,研究相关功能基因与信号转导及及调控网络揭示棉花重要性状发育机制。


主持承担的主要研究项目(部分):

1.国家自然科学基金项目,基于陆海渐渗系的棉花黄萎病成株抗性相关基因的鉴定与功能解析(31571724),研究期限:2016-2019

2.国家自然科学基金NSFC联合基金项目:棉花分枝发育相关基因GbBRC1等的功能解析(U1704104),2018-2020

3.国家重点研发计划子课题负责人,棉花主要经济作物分子设计育种,重要农艺性状多基因互作网络解析(2016YFD0101902),项目起讫时间:2016.07-2020.12

4.国家重点研发计划,黄河流域高效轻简化棉花新品种培育-优质多抗棉花新品种培育(2018YFD0100304)(参加),2018.06-2020.12

5.国家自然科学基金项目,陆地棉抗源抗落叶型黄萎病及相关抗病性应答的分子机理(31071461),研究期限:2011-2013

6.国家自然科学基金项目,棉属植物腺体形成相关基因的筛选与功能研究(30771311),研究期限:2008-2010

7.国家自然科学基金项目,棉属植物腺体形成相关基因的分离克隆与功能鉴定(30440032),研究期限:2005.1-2005.12

8.国家农业部项目,研究期限:2015-2016

9.国家863计划子课题(2008AA1OZ121-2),研究期限:2008-2011

10.国家农业部“发展棉花生产专项基金”项目-川棉65(200012),研究期限:2000-2004, 25.0万元

11.国家科技攻关项目(96-002-02-10-02),研究期限:1996-2000

12.四川省科技攻关项目,研究期限:1996-2002

13.四川省杰出青年科学基金项目(462),研究期限:2001-2003

14.重庆市重点攻关项目(CSTC,2011AB1095),研究期限:2011-2013

15.河南省科技创新杰出人才计划项目,研究期限:2015-2017

发表论文(部分研究论文,*通讯作者Corresponding author)

Yingfan Cai#, Xiaoyan Cai#, Qinglian Wang#, Ping Wang#, Yu Zhang#, Chaowei Cai#, Yanchao Xu#, Kunbo Wang, Zhongli Zhou, Chenxiao Wang, Shuaipeng Geng, Bo Li, Qi Dong, Yuqing Hou, Heng Wang, Peng Ai, Zhen Liu, Feifei Yi, Minshan Sun, Guoyong An, Jieru Cheng, Yuanyuan Zhang, Qian Shi, Yuanhui Xie, Xinying Shi, Ying Chang, Feifei Huang, Yun Chen, Shimiao Hong, Lingyu Mi, Quan Sun, Lin Zhang, Baoliang Zhou, Renhai Peng, Xiao Zhang*and Fang Liu*. Genome sequencing of the Australian wild diploid species Gossypium australe highlights disease resistance and delayed gland morphogenesis. Plant Biotechnology Journal. 2019 Sep 3. doi: 10.1111/pbi.13249.

Zhang Ling, Li W, Tao Y, Zhao S, Yao L, Cai Yingfan*, Niu Q*.Overexpression of the key virulence factor 1,3-1,4-β-D-glucanase in the endophytic bacterium Bacillus halotolerans Y6 to improve Verticillium resistance in cotton. J Agric Food Chem. 2019 May 28. doi: 10.1021/acs.jafc.9b00728.

Dai P#, Miao Y#, He S, Pan Z, Jia Y, Cai Yingfan, Sun J, Wang L, Pang B, Wang M, Du Xiongming. Identifying favorable alleles for improving key agronomic traits in upland cotton. BMC Plant Biology, 2019 Apr 11;19(1):138. doi: 10.1186/s12870-019-1725-y.

Quan Sun, Guangfan Zhou, Yingfan Cai*, Yonghong Fan, Xiaoyan Zhu, Yihua Liu, Xiaohong He, Jinjuan Shen, Huaizhong Jiang, Daiwen Hu,Zheng Pan, Liuxin Xiang, Guanghua He,Jianping Yang. Transcriptome analysis of development of the stem in tumourous stem mustard, Brassica juncea var. tumida Tsen et Lee, by RNA sequencing. BMC Plant Biology, 2012, 12:53

Xiang Linxin, Liu J, Wu C, Deng Y, Cai C, Zhang X, Cai Yingfan*. Genome-wide comparative analysis of NBS-encoding genes in four Gossypium species. BMC Genomics. 2017 Apr 12;18(1):292. doi: 10.1186/s12864-017-3682-x.

Quan Sun, Huaizhong Jiang, Xiaoyan Zhu, Xiaohong He, Liuxin Xiang, Yuzhen Shi, YouluYuan, Xiongming Du,Yingfan Cai*. Analysis of Sea-Island Cotton and Upland Cotton in Response to Verticillium Dahliae Infection by RNA Sequencing. 2013, BMC Genomics, 2013 ,14:852

Xu Zheng, Suowei Wu, Huqu Zhai, Peng Zhou, Meifang Song, Liang Su, Yulin Xi, Zhiyong Li, Yingfan Cai, Fanhua Meng, Li Yang, Haiyang Wang, Jianping Yang*. (2013). Arabidopsis Phytochrome B Promotes SPA1 Nuclear Accumulation to Repress Photomorphogenesis under Far-Red Light. The Plant Cell, 201325(1):115-33

Sun Q, Du X, Cai C, Long L, Zhang S, Qiao P, Wang W, Zhou K, Wang G, Liu X, Zhang H, Geng S, Yang C, Gao W, Mo J, Miao C, Song C, Cai Yingfan*. To Be a Flower or Fruiting Branch: Insights Revealed by mRNA and Small RNA Transcriptomes from Different Cotton Developmental Stages. Scientific Reports. 2016 Mar 17;6:23212. doi: 10.1038/srep23212.

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Sun Quan, Wang G, Zhang X, Zhang X, Qiao P, Long L, Yuan Y*, Cai Yingfan*. Genome-wide identification of the TIFY gene family in three cultivated Gossypium species and the expression of JAZ genes. Scientific Reports. 2017 Feb 10;7:42418. doi: 10.1038/srep42418.

Ping Wang, Sai Zhang, Jing Qiao, Quan Sun, Qian Shi, Chaowei Cai, Jianchuan Mo, Zongyan Chu, Youlu Yuan, Xiongming Du, Yuchen Miao, Xiao Zhang and Yingfan Cai*. Functional analysis of the GbDWARF14 gene associated with branching development in cotton. PeerJ, 2019DOI 10.7717/peerj.6901

Xiang Liuxin, Cai C, Cheng J, Wang L, Wu C, Shi Y, Luo J, He L, Deng Y, Zhang X, Yuan Y, Cai Yingfan* Identification of circularRNAs and their targets in Gossypium under Verticillium wilt stress based on RNA-seq.. PeerJ. 2018 Mar 16;6:e4500. doi: 10.7717/peerj.4500. eCollection 2018.

Xiang Liuxin, Liu C, Luo J, He L, Deng Y, Yuan J, Wu C*, Cai Yingfan*. A tuber mustard AP2/ERF transcription factor gene, BjABR1, functioning in abscisic acid and abiotic stress responses, and evolutionary trajectory of the ABR1 homologous genes in Brassica species. PeerJ. 2018 Dec 11;6:e6071. doi: 10.7717/peerj.6071.

Sun Quan, Qiao J, Zhang S, He S, Shi Y, Yuan Y, Zhang X, Cai Yingfan*. Changes in DNA methylation assessed by genomic bisulfite sequencing suggest a role for DNA methylation in cotton fruiting branch development. PeerJ. 2018 Jun 14;6:e4945. doi: 10.7717/peerj.4945. eCollection 2018.

Wang W, Yuan Y, Yang C, Geng S, Sun Q, Long L, Cai C, Chu Z, Liu X, Wang G, Du X, Miao C, Zhang X, Cai Y*. Characterisation, Expression, and Functional Analysis of a Novel NAC Gene Associated with Resistance to Verticillium Wilt and Abiotic Stress in Cotton. G3: Genes, Genomes, Genetics 2016 Nov 1. pii: g3.116.034512. doi: 10.1534/g3.116.034512.

Xiaohong He, Quan Sun, Huaizhong Jiang, Xiaoyan Zhu, Jianchuan Mo, Lu Long,Liuxin Xiang, Yongfang Xie, Yuzhen Shi, Youlu Yuan, Yingfan Cai*. Identification of novel microRNAs in the Verticillium wilt-resistant upland cotton variety KV-1 by high-throughput sequencing. Springerplus. 2014 Sep 27;3:564. doi: 10.1186/2193-1801-3-564. eCollection 2014(SCI).

Quan Sun, Yingfan Cai*, Yongfang XieJianchuan Mo, Youlu Yuan, Yuzhen Shi , Shengwei Li, Huaizhong Jiang, Zheng Pan, Yunling Gao, Min Chen, Xiaohong He. Gene Expression Profiling During Gland Morphorgenesis in a Mutant and a Glandless Upland Cotton. Molecular biology reports,2010,377:3319–3325

Liuxin Xiang, Yuxian Xia*, Yingfan Cai*, Jijun Liu, Xiaohong He, Quan Sun, Xiaoyan Wang, Yuyin Fu, Yonghong Fan, Daiwen Dong, Guanfan Zhou, Jinjuan Shen and Yihua Liu. Characterisation of the first tuber mustard calmodulin-like gene, BjAAR1, and its functions in responses to abiotic stress and abscisic acid in Arabidopsis. Journal of Plant Biology, 2013, 56:168-175.

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Yingfan CaiHong ZhangYu ZengJianchuan MoJinku BaoChen Miaom Jie Baim Fang Yan and Fang Chen*. An optimized gossypol high-performance liquid chromatography assay and its application in evaluation of different gland genotypes of cotton. Journal of Biosciences2004, 291):67-71


取得成果及奖励:

1.国家审定品种:棉花抗枯黄萎病,抗红蜘蛛兼抗棉铃虫优质高产新品种 川棉239的选育,1999年通过国家审定(长江流域国家品种区域试验通过的第一个双抗棉花品种;四川省第一个通过国家审定的棉花品种)。本人排名第一。

2.国家技术发明奖:棉花抗黄萎病多菌系抗源种质川737、川2802的培育,成果第2完成人(成果完成者证书第2776号);1998年获国家发明三等奖(排名第3)。

3.四川省科技进步一等奖:抗棉黄萎病多菌系抗源种质的选育,成果第2完成人(成果完成者证书第2776号);1995年获四川省科技进步一等奖 (排名第3)。

4.国家审定品种:棉花抗枯黄萎病兼抗棉铃虫优质高产新品种川棉243,1996年四川省审定,2000年又通过国家审定, 2004年成功转让品种专利。本人排名第二(共同主持)。

5. 四川省审定品种:棉花抗黄枯萎病、抗红铃虫兼抗红蜘蛛高产优质新品种川棉65的选育, 2000年获得农业部农发专项资金资助,2002年通过四川省审定。本人排名第一。

6.四川省科技进步一等奖:棉花高抗枯萎病抗源52-128、57-681的持久抗性研究与应用。2006年获四川省科技进步一等奖,本人排名第十。

7.四川省科技进步三等奖:棉花多抗病育种技术及系列新品种的培育,2004年获四川省科技进步三等奖。本人排名第五。

参编著作:

张相琼,蔡应繁. 《四川棉花品种选育与主要品种介绍》(执笔撰写主要理论部分)。成都:天地出版社,2002年1月出版

周选围,林娟,舒坤贤,蔡应繁等.《生物技术概论》,十二五普通高等教育本科国家级规划教材.北京:高等教育出版社,2010年3月出版


专利申请与授权情况:

向浏欣,蔡应繁.一种基因组DNA提取方法.专利号:ZL201110368801.授权公告日:2016年2月10日。

向浏欣,蔡应繁,等.一种茎瘤芥来源的钙离子结合蛋白及其编码基因与应用.专利号:ZL2013101689657.授权公告日:2014年12月10日。

向浏欣,蔡应繁. 一种基因内含子进化重构装置及方法. 专利号:ZL2011104597130.授权公告日:2015年1月14日 。

棉花GbABR1基因在抗黄萎病中的应用(发明名称),2016109549738(专利申请号),20161103(申请日),发明人为:蔡应繁、刘鑫、龙璐、孙全、王微娜、张骁

棉花GbDREB基因在抗黄萎病中的应用,2016109549723(专利申请号),20161103,发明人为:蔡应繁、刘鑫、龙璐、孙全、王微娜、张骁

棉花细胞色素P450 CYP94C1基因在抗黄萎病中的应用, 2016108583214(专利申请号),20160928,发明人为:蔡应繁、周克学、龙璐、王微娜、孙全、高巍、张骁、宋纯鹏

海岛棉GbNAC1在抗黄萎病中的应用,2016106897908(专利申请号),20160819,发明人为:蔡应繁、王微娜、杨璨、耿帅鹏、孙全、张骁、宋纯鹏

讲授课程:

1.棉花生物学专题(硕士、博士研究生)

2.文献阅读(硕士、博士研究生)

3.植物育种学(本科生)

4.作物栽培与耕作学(本科生)


课题组招聘(长期有效):本课题组秉承“快乐科研、勤奋圆梦”理念,常年招收硕、博研究生、(师资)博士后和科研助理,青年入职老师。欢迎有志于植物(作物)科学和生物信息学的优秀青年加盟和报考!

We are looking for a highly talented and motivated candidate (postdoctoral fellows, graduate students (MSc and PhD) and honors undergraduates students) to join our team, preferably with a strong background in plantcropscience and bioinformatics.


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