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华中农业大学近期科学研究进展

2019-06-27 19:07

来源：澎湃新闻·澎湃号·政务

绘制玉米高分辨三维基因组图谱

近日，华中农大李兴旺教授、严建兵教授和李国亮教授团队合作，首次利用Long-readChIA-PET技术，绘制了玉米活跃表达基因参与的高分辨率三维基因组图谱，鉴定了基因组顺式调控元件三维互作模式，揭示了玉米三维基因组结构调控基因的表达进而影响表型变异的潜在机理，相关研究成果以“Chromatininteractionmapsrevealgeneticregulationforquantitativetraitsinmaize”为题在线发表在国际学术期刊《NatureCommunications》。该研究对于玉米功能基因组和玉米复杂农艺性状的研究都具有重要意义。

华中农业大学博士研究生彭勇和熊丹为论文共同第一作者。生命科学技术学院李兴旺教授、植物科学技术学院严建兵教授和信息学院李国亮教授为共同通讯作者。

启动子和顺式调控元件的鉴定

染色质交互模式

揭示拟南芥基因组加倍导致的三维染色质结构及基因表达

调控特征

近日，华中农大信息学院李国亮课题组和中科院植物生理生态研究所方玉达课题组合作，利用染色质构象捕获等技术解析了拟南芥基因组加倍所导致的基因三维空间变化及对基因转录调控的影响，相关研究成果“TheeffectsofArabidopsisgenomeduplicationonthechromatinorganizationandtranscriptionalregulation”发表在NucleicAcidsResearch杂志上，该研究成果有助于了解植物多倍化三维基因组结构特点，为作物的多倍体育种提供新的分子机制解释。

中科院张辉助理研究员为该论文的第一作者，李国亮教授与方玉达研究员为共同通讯作者，信息学院相关师生参与了该项目。

基因组加倍对植物表型、发育、基因表达和基因组三维结构的影响

成功解析猪链球菌导致中毒休克样综合征（STSLS）的分子机制

猪链球菌病是对养猪业危害最为严重的细菌性传染病之一，同时也是一种可怕的人兽共患传染病，自2005年四川省部分地区的猪群和人群相继发生猪链球菌病以来，兽医和人兽共患病领域科学家一直致力于解析其致病机理。

近日，华中农业大学科学家研究发现，猪链球菌正是通过高表达溶血素激活NLRP3炎症小体而引起了中毒休克样综合征，相关研究成果“AnNLRP3inflammasome-triggeredcytokinestormcontributestoStreptococcaltoxicshock-likesyndrome(STSLS)”在病原学学术期刊PLoSPathogens上发表。华中农业大学博士研究生林岚为该论文的第一作者，动物科学技术学院、动物医学院教授张安定为通讯作者。

表达溶血素激活NLRP3inflammasome而导致炎症因子风暴和多器官功能衰竭，

最终导致中毒休克样综合征STSLS的分子机制

能源环境光催化研究取得新进展

华中农大理学院“先进材料与绿色催化”课题组在能源环境光催化研究领域获得新进展，相关研究成果“IntegratingAminoGroupswithinConjugatedMicroporousPolymersbyVersatileThiol-yneCouplingforLight-drivenHydrogenEvolution”在国际期刊《JournalofMaterialsChemistryA》上。论文第一作者为博士生王学朋，论文通讯作者为理学院教授陈浩和副研究员项勇刚。

此前，该课题组以Sonogashira交叉偶联反应制备了系列共轭微孔聚合物，发现其具有较为优异的制氢性能（ACSEnergyLetters,2018,3,2544-2549），聚合物表面亲水性的增强及更多活性位点的暴露为进一步提升其光催化制氢性能提供了可行性。

经研究发现，聚合物结构中丰富的炔桥可以与巯基化合物发生Thiol-yne自由基偶联，比较适用于聚合物的后修饰。因此，课题组在聚合物中进行了氨基功能化修饰，研究发现，氨基的引入不仅可以降低光生载流子复合几率，也可以增强聚合物的亲水性，且其光催化制氢性能提升了27.2倍。同时，研究人员也通过系列实验证实了氨基中的氮是活性提升的关键，该方法被用于修饰另外2种共轭微孔聚合物时，均使光催化制氢性能得到了明显提升，证实了该方法具有一定的普适性，这为进一步设计高效的D-A共轭聚合物光催化剂提供了新的思路。

氨基官能化共轭聚合物光催化制氢的可能机理图

生物能源和重金属污染治理研究取得新突破

近日，英国皇家化学学会旗下面向绿色化学领域的国际知名期刊GreenChemistry杂志在线发表了华中农大生物质与生物能源团队的研究成果，题为“Combinedmildchemicalpretreatmentsforcompletecadmiumreleaseandcellulosicethanolco-productiondistinctiveinwheatmutantstraw”。植物科学技术学院副教授王令强和硕士生程亮亮为共同第一作者，生命科学技术学院副教授夏涛为通讯作者。

该研究将小麦（ZM9032）及其突变体（ZT5）种植在含镉土壤中，发现成熟小麦秸秆中突变体的镉积累量显著高于野生型，在含镉75mg/kg的土壤中，突变体秸秆的镉积累量可达8.29μg/g。通过分析镉处理后秸秆的细胞壁成分，发现纤维素和果胶的含量显著降低，可溶性糖的含量显著升高。通过比较不同的预处理方法，发现稀酸-稀碱两步法处理能够将秸秆中的镉完全提取，将无害化处理后秸秆进行酶解和发酵，生产生物燃料乙醇。该研究为中低度镉污染农田的治理和生物质综合利用提供了新思路。