基本信息
沈前华  男  博导  中国科学院遗传与发育生物学研究所
电子邮件: qhshen@genetics.ac.cn
通信地址: 北京市朝阳区北辰西路1号院2号,遗传与发育生物学研究所
邮政编码: 100101

研究领域

植物-病原菌分子互作,植物免疫机制


植物如何识别病原菌并激活抗病,病原菌如何巧妙地躲避识别或抑制寄主抗性,专性寄生真菌如何与植物建立寄生关系等等是重要的生物学前沿问题。作物抗病性也是重要的稳产性状,提高作物品种的抗病性可以减少农药使用、保护环境、绿色生产。实验室采用重要粮食作物大小麦与白粉菌分子互作的研究体系,采用遗传学、细胞生物学、生物化学和组学等研究手段研究作物抗病的分子机制,研究重要病原真菌的致病分子机理, 挖掘新型抗病基因,为抗病育种提供理论基础,并应用于创制抗病育种材料。

1植物免疫受体的抗病机制

    研究抗病蛋白的抗病机制,探索抗病基因在抗病育种中的应用。抗病蛋白或NLR免疫受体介导对病原菌专化性识别并诱导抗病免疫反应,我们研究这类抗病蛋白诱导抗病及细胞死亡的分子机制,以及抗病激活与转录重编程的关系,鉴定抗病蛋白复合体组份及下游信号组份,阐明抗病基因转录及翻译后的调控机制。

2、植物与病原真菌互作的跨界信号

病原真菌(如白粉菌)编码几百个效应蛋白,有些被分泌到寄主细胞中,通过干扰其致病靶标蛋白或抑制植物的抗病免疫反应帮助病原菌致病;植物和病原真菌的小分子RNA(主要是miRNAsiRNA)在植物与病原菌互作中也发挥重要的调控作用,并通过跨界调控靶标基因的表达起作用。我们研究效应蛋白的功能和作用机制,鉴定sRNA以及靶标基因及其调控机制,阐明跨界sRNA的作用机制。

3、麦类作物抗病遗传及抗病基因克隆

麦类作物真菌病害主要包括白粉病、锈病和赤霉病。我们研究大、小麦对病原真菌的抗病遗传,筛选抗病种质资源、挖掘抗病新位点,通过GWAS等技术鉴定和克隆新型抗病基因,包括广谱和专化性抗病基因。






招生信息

   
招生专业
071007-遗传学
090102-作物遗传育种
招生方向
植物与微生物互作,植物抗病机制
病原菌致病机制,效应蛋白,小分子RNA
麦类作物抗病遗传学

教育背景

2001-01--2004-05   德国马普植物育种研究所 /英国Sainsbury Lab   博士
1999-09--2000-11   英国John Innes Centre   M.Sc
1998-09--1999-08   英国University of Westminster   访问学者
1985-09--1987-07   华中农大   硕士
1981-09--1985-07   江西农大   学士
学历
-- 研究生
学位
-- 博士

工作经历

   
工作简历
2008-01~现在, 中科院遗传与发育生物学研究所, 引才计划 研究员
2004-06~2008-01,德国马普植物育种研究所, 博士后
1987-08~1998-08,江西大学 /南昌大学, 助教,讲师,副教授
社会兼职
2018-09-01-今,Phytopathology Research 杂志副主编, Associate Editor
2014-08-30-今,Frontiers of Agricultural Science and Engineering杂志副主编, Associate Editor
2014-08-01-今,中国植物病理学会常务理事, 常务理事

教授课程

植物免疫学
分子遗传学

专利与奖励

   
奖励信息
(1) 2013年中国科学院“引才计划”终期评估优秀, , 部委级, 2013
专利成果
( 1 ) CSEP27蛋白及其编码基因和应用, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109796525B

( 2 ) 一种大麦HvSnRK1激酶磷酸化调控转录因子HvWRKY3的方法及其应用, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN109796526B

( 3 ) 乌拉尔图小麦抗白粉病基因Pm60特异分子标记的开发及其应用, 专利授权, 2020, 第 1 作者, 专利号: CN108950057B

( 4 ) 小麦抗条锈病相关蛋白TaWLT14.2及其编码基因与应用, 发明专利, 2020, 第 5 作者, 专利号: CN111205357A

( 5 ) TaDSK2a蛋白在调控小麦抗条锈病中的应用, 发明专利, 2020, 第 5 作者, 专利号: CN111154799A

( 6 ) 与大麦抗白粉病相关的HvMIR1及其应用, 专利授权, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN105886479B

( 7 ) 与大麦抗白粉病相关的蛋白激酶HvMPK4a及其编码基因与应用, 专利授权, 2019, 第 2 作者, 专利号: CN105802929B

( 8 ) 大麦抗病蛋白MLA10突变体在提高植物对白粉菌抗性中的应用, 发明专利, 2018, 第 1 作者, 专利号: CN107880098A

( 9 ) 与大麦抗白粉病相关的miR167d及其应用, 发明专利, 2018, 第 2 作者, 专利号: CN105177001B

( 10 ) ScRGA‑6RL3及其编码基因与应用, 发明专利, 2017, 第 4 作者, 专利号: CN104788550B

( 11 ) 与大麦抗白粉病相关的miR159a及其应用, 发明专利, 2015, 第 2 作者, 专利号: CN105177002A

( 12 ) 一种大麦蛋白HvMYB6及其编码基因与应用, 发明专利, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN103833836A

( 13 ) 一种小麦蛋白TaMYB1及其编码基因与应用, 发明专利, 2014, 第 3 作者, 专利号: CN103588868A

( 14 ) 与抗白粉病相关的蛋白TaWRKY1及其编码基因, 发明专利, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102649812A

( 15 ) 与抗白粉病相关的蛋白TaWRKY2及其编码基因, 发明专利, 2012, 第 1 作者, 专利号: CN102649811A

出版信息

   
发表论文
(1) Barley GRIK1-SnRK1 kinases subvert a viral virulence protein to upregulate antiviral RNAi and inhibit infection, EMBO Journal, 2022, 通讯作者
(2) Sugar transporter TaSTP3 activation by TaWRKY19/61/82 enhances stripe rust susceptibility in wheat, The New Phytologist, 2022, 第 10 作者
(3) The Powdery Mildew Effector CSEP0027 Interacts With Barley Catalase to Regulate Host Immunity, FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, 2021, 通讯作者
(4) The barley powdery mildew effectors CSEP0139 and CSEP0182 suppress cell death and promote B. graminis fungal virulence in plants, Phytopathology Research, 2021, 通讯作者
(5) The TuMYB46L-TuACO3 module regulates ethylene biosynthesis in einkorn wheat defense to powdery mildew, NEW PHYTOLOGIST, 2020, 第 10 作者
(6) A distinct class of plant and animal viral proteins that disrupt mitosis by directly interrupting the mitotic entry switch Wee1-Cdc25-Cdk1, SCIENCE ADVANCES, 2020, 第11作者
(7) Powdery mildew disease resistance and marker-assisted screening at the Pm60 locus in wild diploid wheat Triticum urartu, CROP JOURNAL, 2020, 通讯作者
(8) SnRK1 Phosphorylates and Destabilizes WRKY3 to Enhance Barley Immunity to Powdery Mildew, Plant Communications, 2020, 通讯作者
(9) Secretion of Phospholipase D delta Functions as a Regulatory Mechanism in Plant Innate Immunity, PLANT CELL, 2019, 第 8 作者
(10) Regulation of NLR stability in plant immunity, Regulation of NLR stability in plant immunity, FRONTIERS OF AGRICULTURAL SCIENCE AND ENGINEERING, 2019, 通讯作者
(11) The Intracellular Immune Receptor Sw-5b Confers Broad-Spectrum Resistance to Tospoviruses through Recognition of a Conserved 21-Amino Acid Viral Effector Epitope, PLANT CELL, 2017, 其他(合作组作者)
(12) An E3 Ligase Affects the NLR Receptor Stability and Immunity to Powdery Mildew, PLANT PHYSIOLOGY, 2016, 通讯作者
(13) E3 ubiquitin ligase gene CMPG1-V from Haynaldia villosa L. contributes to powdery mildew resistance in common wheat (Triticum aestivum L.), PLANT JOURNAL, 2015, 第 14 作者
(14) Proline Isomerization of the Immune Receptor-Interacting Protein RIN4 by a Cyclophilin Inhibits Effector-Triggered Immunity in Arabidopsis, CELL HOST & MICROBE, 2014, 第11作者
(15) The miR9863 Family Regulates Distinct Mla Alleles in Barley to Attenuate NLR Receptor-Triggered Disease Resistance and Cell-Death Signaling, PLOS GENETICS, 2014, 通讯作者
(16) Barley MLA Immune Receptors Directly Interfere with Antagonistically Acting Transcription Factors to Initiate Disease Resistance Signaling, PLANT CELL, 2013, 通讯作者
(17) Type I J-Domain NbMIP1 Proteins Are Required for Both Tobacco Mosaic Virus Infection and Plant Innate Immunity, PLOS PATHOGENS, 2013, 第 10 作者
(18) Draft genome of the wheat A-genome progenitor Triticum urartu, NATURE, 2013, 第 34 作者
(19) Partitioning, repressing and derepressing: dynamic regulations in MLA immune receptor triggered defense signaling, FRONTIERS IN PLANT SCIENCE, 2013, 通讯作者
(20) Structure-Function Analyses of Barley NLR Immune Receptor MLA10 Reveal Its Subcellular Specific Activity in Cell Death Signaling and Disease Resistance, PLoS pathogens, 2012, 通讯作者
(21) Structure-Function Analysis of Barley NLR Immune Receptor MLA10 Reveals Its Cell Compartment Specific Activity in Cell Death and Disease Resistance, PLOS PATHOGENS, 2012, 通讯作者
(22) Molecular analysis of common wheat genes encoding three types of cytosolic heat shock protein 90 (Hsp90): functional involvement of cytosolic Hsp90s in the control of wheat seedling growth and disease resistance, NEW PHYTOLOGIST, 2011, 其他(合作组作者)
(23) Coiled-Coil Domain-Dependent Homodimerization of Intracellular Barley Immune Receptors Defines a Minimal Functional Module for Triggering Cell Death, CELL HOST & MICROBE, 2011, 第 8 作者
(24) Molecular analysis of phosphomannomutase (PMM) genes reveals a unique PMM duplication event in diverse Triticeae species and the main PMM isozymes in bread wheat tissues, BMC PLANT BIOLOGY, 2010, 第 13 作者
(25) Rumble in the nuclear jungle: compartmentalization, trafficking, and nuclear action of plant immune receptors, EMBO JOURNAL, 2007, 第 1 作者
(26) Nuclear activity of MLA immune receptors links isolate-specific and basal disease-resistance responses, SCIENCE, 2007, 第 1 作者
(27) Signal Integration in the Plant Immune, Biology of Molecular Plant-Microbe Interactions, book chapter, 2007, 第 1 作者
(28) The genetics of non-host disease resistance in wheat to barley yellow rust, THEORETICAL AND APPLIED GENETICS, 2004, 
(29) RAR1 positively controls steady state levels of barley MLA resistance proteins and enables sufficient MLA6 accumulation for effective resistance, PLANT CELL, 2004, 
(30) Recognition specificity and RAR1/SGT1 dependence in barley Mla disease resistance genes to the powdery mildew fungus, PLANT CELL, 2003, 
(31) 大麦品种数量性状的聚类分析研究, 南昌大学学报:理科版, 1997, 第 1 作者

科研活动

   
科研项目
( 1 ) 植物NB-LRR抗病蛋白介导小种专化抗性的机理研究, 负责人, 国家任务, 2011-01--2014-12
( 2 ) 大麦NB-LRR类型抗病蛋白MLA介导的抗病反应的机理研究, 负责人, 国家任务, 2010-01--2012-12
( 3 ) 作物复杂抗病性状的分子生物学研究, 负责人, 中国科学院计划, 2009-01--2012-12
( 4 ) 重要致病真菌致病效应因子的鉴定和新型防控策略研究(中科院 重要方向项目), 参与, 中国科学院计划, 2011-01--2014-12
( 5 ) 病原真菌和植物小RNA与新型信息流模式, 负责人, 中国科学院计划, 2014-07--2019-06
( 6 ) 植物NLR免疫受体介导专化性抗性的动态调控机制, 负责人, 国家任务, 2016-01--2020-12
( 7 ) 植物对病原菌识别机制的新理论与新模式, 负责人, 国家任务, 2011-01--2015-08
( 8 ) microRNA参与大麦白粉病抗性调控的研究, 负责人, 国家任务, 2013-01--2016-12
( 9 ) 其他作物抗病性状形成的分子基础, 负责人, 国家任务, 2016-07--2021-06
( 10 ) 小麦高产优质品种设计和选育的应用基础研究, 参与, 国家任务, 2009-01--2013-08
( 11 ) 抗病虫转基因小麦新品种培育, 参与, 国家任务, 2008-01--2014-12
( 12 ) 重要性状基因克隆及功能验证, 参与, 国家任务, 2008-01--2018-12
( 13 ) 蛋白酶体参与植物抗病免疫受体介导抗病反应的机理研究, 负责人, 中国科学院计划, 2014-07--2017-06
( 14 ) 麦类作物与专性寄生真菌互作的抗病与致病分子机制, 负责人, 中国科学院计划, 2021-06--2022-12
( 15 ) 跨界信号解码, 参与, 中国科学院计划, 2019-07--2022-12
( 16 ) 青稞白粉病抗性遗传机制与分子调控网络研究, 参与, 国家任务, 2018-07--2022-12
( 17 ) 重点实验室自主研究开放课题, 负责人, 研究所自选, 2008-10--2025-12
( 18 ) 创新研究组专项, 负责人, 研究所自选, 2008-06--2030-12
参与会议
(1)Suppression of cell death and RNA silencing by barley powdery mildew CSEPs   2021-10-09
(2)A barley powdery mildew effector suppresses RNA silencing and promotes fungal virulence in plants   2021-09-29
(3)Understanding the immune signaling in barley interaction with powdery mildew fungus   中德IGDB-IPK双边学术交流会   2019-08-26
(4)大麦与白粉菌互作: 防御与反防御   第九届全国小麦基因组学及分子育种大会   2018-08-16
(5)Barley Powdery Mildew Fungus Sabotages Host Defense Using Effector Weaponry   四川省植物病理学会成立大会暨四川农业大学作物重大病害重点实验室2018年学术委员会学术会议   2018-04-22
(6)Protein Kinases Regulate Transcriptions in Barley Immunity against Powdery Mildew Fungus   沈前华   2017-07-10
(7)Barley MLA Receptor Triggers Immunity by Derepressing Defense Transcriptions   沈前华   2015-08-02
(8)Ubiquitin-proteasome System (UPS) regulates MLA-mediated defense signaling in Barley   中国植物生理与植物分子生物学学会第十一届会员代表大会暨全国学术年会   沈前华   2014-08-05

指导学生

已指导学生

韩新运  博士研究生  071007-遗传学  

焦健  博士研究生  071007-遗传学  

于德水  博士研究生  071007-遗传学  

白世伟  博士研究生  071007-遗传学  

刘杰  博士研究生  071007-遗传学  

常诚  博士研究生  071007-遗传学  

程溪柳  博士研究生  071007-遗传学  

王涛  博士研究生  071007-遗传学  

薛朋娅  博士研究生  071007-遗传学  

张春雷  博士研究生  071007-遗传学  

孙雪枫  硕士研究生  071007-遗传学  

袁洪波  博士研究生  071007-遗传学  

刘达  硕士研究生  071007-遗传学  

裴洪翠  博士研究生  071007-遗传学  

高越  硕士研究生  071007-遗传学  

刘芳  硕士研究生  071007-遗传学  

现指导学生

陈紫玉  博士研究生  071007-遗传学  

李雪  博士研究生  071007-遗传学  

拉珍  硕士研究生  090102-作物遗传育种  

冯蕾  博士研究生  071007-遗传学  

黎雅楠  硕士研究生  071009-细胞生物学  

都婷婷  博士研究生  071007-遗传学  

李佳丽  博士研究生  071007-遗传学  

李艺宣  硕士研究生  071007-遗传学