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  • 彭良才

    彭良才,男,1963年出生,博士,长江学者特聘教授,博士生导师;国家“111计划”项目主持者、华中农业大学生物质与生物能源实验室创立者。

    编辑摘要

    目录

    个人简介/彭良才 编辑

    1979-1983年华中农业大学农学系学习获农学学士学位;

    1983-1984年中南民族大学任教;

    1984-1987年中国农业科学院研究生院学习获硕士学位和优秀硕土论文奖;

    1987-1992年中国农业科学院油料作物研究所助理研究员,主持国际科学基金和国家自然

    科学基金两项研究课题;

    1992-1993年澳大利亚国立大学医学科学研究院国际科学基金支助访问学者;

    1993-1994年澳大利亚国立大学生物科学研究院特邀访问学者;

    1994年同期获澳大利亚国立大学,墨尔本Monash大学和悉尼Macquarie大学博士生奖学金;

    1994-1997年澳大利亚国立大学生物科学研究院学习获生物化学与分子生物学博士;

    1997-2000年美国加州大学戴维斯分校植物生物系博士后研究员;

    2000-2004年美国农业部植物基因表达中心/加州大学柏克莱分校遗传学研究员;

    2004-2006年美国加州大学戴维斯分校微生物系博士后研究员/助理研究员。

    2006年起任华中农业大学植物科学技术学院教授,作物遗传改良国家重点实验室固定研

    究员,华中农业大学生物质与生物能源研究中心主任。2008年3月,第一届生物质

    与生物能源国际学术会议主席;

    2008年6月,美国加州第三届国际细胞壁生物合成会议大会执行主席;

    2010年10月,第二届国际生物能源与生物技术学术暨芒草专题研讨会会议主席。

    2008年至今主持由教育部、国家外国专家局资助的高等学校学科创新引智计划(111计划)

    项 目:“作物生物能源物质高效合成和转化分子机理创新引智基地”。

    社会兼职/彭良才 编辑

    现为美国植物生物学家会员;

    澳大利亚生物化学与分子生物学学会会员;

    澳大利亚/新西兰细胞生物学家会员;

    中国作物学会会员;

    中国植物生理学会会员;

    中国遗传学会会员等;

    美国《植物细胞》Plant Cell杂志审稿人;

    湖北省生物产业发展专家咨询委员会委员。

    主要学术成就/彭良才 编辑

    作为最主要两名研究人员之一,彭良才博士在澳大利亚国立大学生物学院攻读博士期间,通过筛选和鉴定四个拟南芥(Arabidopsis)的突变体(rsw1, 2, 3, 5)首次发现和鉴定了植物纤维素合成酶基因,并提供了充足的生化和遗传证据。彭博士首先通过改进一个便于简易提取和测定微小拟南芥植物细胞壁结构和成份的化学方法,测定了这些拟南芥突变体的纤维素合成严重受阻并同时生产大量的非晶体状纤维素(non-crystalline cellulose)和淀粉(starch)。由于此非晶体状纤维素具有能够有效被纤维素酶(endo-cellulase)分解或被弱酸全部降解成单糖(glucose)的特性,为利用现代生物技术去提高植物纤维素降解并高效转化成生物能源提供了可行性的理论依据。此外,从突变体积累了大量的淀粉现象中,彭博士同时提出了一个全新的关于植物碳源分配(carbon partitioning)通道的理论,即光合作用产生的碳水化合物可以从纤维素中转存于淀粉里,从而可提高淀粉植物(如小麦,玉米,水稻)的淀粉产量。《科学》杂志刊登其论文,并发表了特别社论,世界最大电视有限通讯网(CNN)和“澳大利亚人”(Australian)报等称此项发现终于圆了全球科学家几十年的梦想,随后其它有关具体研究结果发表于德国的“植物”(Planta)杂志,并申请了国际专利,所发表的两篇论文至今已被其它科学论文引用超过250次,其中绝大多数科学论文发表于国际一流杂志。

    随后在美国加州大学戴维斯分校,彭博士通过利用两种独特纤维素抑制剂(2,6-dichlorobenzonitrile, DCB; CGA 325’615, CGA),进一步发现了固醇糖甙(steryl-glucoside, SG)分子是棉花纤维素合成的必需前驱物(primer),并通过改进酵母( Saccharomyces cerevisiae)基因表达系统和建立一个特殊酶反应基质在植物体外( in vitro)的试管中合成了限量植物纤维素物质,还初步探明了两种抑制剂抑制纤维素合成的独特作用:即CGA主要阻抑纤维素合成酶形成玫瑰状复合体(rosette),导致非晶体状态纤维素的大量积累;而DCB则抑制前驱物(SG) 的合成,致使纤维素合成量的直接减少。此外还发现纤维素降解酶(CelA)作用于SG的解离,并使纤维素链能够不断延长。基于以上研究结果,一个可鉴定植物纤维素生物合成酶和植物细胞壁合成酶超大基因群(大约50基因)功能的实验系统由此建立起来,从而可深入研究纤维素生物合成的分子机理和全部通道(见附图),并用现代分子遗传操作技术去改良植物纤维素品质,增加纤维素的数量,调控碳水化合物从纤维素转化到淀粉或其它聚合体(如半纤维素,脂肪)的效率。相关三篇论文先后发表于《科学》(Science)和美国《植物生理学》(Plant Physiology)”杂志(5-7),《科学》(Science)杂志同期发表了专家的评论,称纤维素生物合成机理的研究迈出了关键的第一步(8),国际相关科技互联网作了相应的新闻报导,多家国际生物技术公司进行了多次电话技术咨询,所发表三篇论文至今已被国际一流杂志引用多达150余次。

    研究领域与方向/彭良才 编辑

    植物纤维素生物合成,植物细胞壁合成代谢,生物质产量与碳源分配,生物质降解与生物能源转化,转基因技术与作物遗传育种等。此外,利用现代生物技术和分子育种途径,选育抗逆性强、生物产量高和品质优良的高效生物能源作物和能源植物,以及设计优质能源作物生物质乙醇和副产品(饲料、造纸、化工产品)加工工艺与大规模生产工艺流程。

    学术论文/彭良才 编辑

    1. Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P., and Delmer, D. (2002). Sitosterol--1,4-glucoside as primer for cellulose synthesis in plants. Science, 295: 147-150. 发表于美国《科学》杂志。

    2. Arioli, T., Peng, L., Betzner, A. S., Burn, J., Wittke, W., Herth, W., Camilleri, C., Hofte, H., Plazinski, J., Birch, R., Cork, A., Glover, J., Redmond, J., and Williamson, R. E. (1998). Molecular analysis of cellulose biosynthesis in Arabidopsis. Science, 279: 717-720. 发表于美国《科学》 杂志。

    3. Peng, L., Xiang, F., Roberts, E., Kawagoe, Y., Greve, C., Stoller, A., Kreuz, K., and Delmer, D. (2001). The experimental herbicide CGA 325’615 inhibits synthesis of crystalline cellulose and causes accumulation of non-crystalline -1,4-glucan associated with CesA protein. Plant Physiol, 126: 981-992. 发表于美国《植物生理学》杂志。

    4. Peng, L., Hocart, C. H., Redmond, J.W., and Williamson, R. E. (2000). Fractionation of carbohydrates in Arabidopsis seedling cell walls shows that three radial swelling loci are specifically involved in cellulose production. Planta, 211: 406-414. 发表于德国《植物》杂志。

    5. Lane, D., Wiedemeier, A., Peng, L., Hofte, H., Hocart, H., Birch, R., Baskin, T., Arioli, T., Burn, J., Betzner, A., and Williamson R. E. (2001). Temperature-sensitive alleles of rsw2 link the KORRIGAN endo--1,4-glucanase to cellulose synthesis and cytokinesis in Arabidopsis. Plant Physiol, 126: 278-288. 发表于美国《植物生理学》杂志。

    6. Lingqiang Wang, Kai Guo, Yu Li, Yuanyuan Tu, Huizhen Hu,Bingrui Wang,Xiaocan Cui and Liangcai Peng. (2010). Expression profiling and integrative analysis of the CESA/CSL superfamily in rice. BMC Plant Biology,10: 282-298.

    7. Guosheng Xie, Liangcai Peng . (2011). Genetic engineering of energy crops: a strategy for biofuel production in China. Journal of Integrative Plant biology, 53: 143-150.

    8. Liangcai Peng, Neal Gutterson. (2011). Energy Crop and Biotechnology for Biofuel Production-Meeting Report. Journal of Integrative Plant biology 53: 89-92.

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