張鵬——國家著名木薯科學(xué)家張鵬——中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院研究員 

專家信息：

張鵬，中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植生理生態(tài)研究所薯類生物技術(shù)研究組課題組長及ETH-SIBS上海木薯生物技術(shù)中心負(fù)責(zé)人，植物分子遺傳國家重點實驗室學(xué)術(shù)帶頭人；農(nóng)業(yè)部國家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家。中科院2005年“百人計劃”入選者及上海市2008年“浦江人才計劃”資助人員。

教育及科研工作經(jīng)歷：

1998.05-2001.1，瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)-蘇黎世（ETH-Zurich）植物研究所，博士，主修植物生物技術(shù)，導(dǎo)師Prof. Ingo Potrykus和Prof. Nikolaus Armhein。

1992.09-1995.07，中科院華南植物研究所，碩士，主修植物遺傳,導(dǎo)師凌定厚研究員。

1988.09-1992.08，山東師范大學(xué)，學(xué)士，主修生物學(xué)。

2005年6月至今，中科院上海生命科學(xué)院植生生態(tài)所工作，獲中科院“百人計劃”基金資助，擔(dān)任薯類生物技術(shù)實驗室課題組長。

2001年2月至2005年12月，瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)-蘇黎世植物研究所生物技術(shù)實驗室（Wilhelm Gruissem教授）木薯研究組課題組長，高級研究助理。從事木薯組織培養(yǎng)、基因工程和分子生物學(xué)研究。承擔(dān)多項瑞士國際農(nóng)業(yè)研究中心、蓋茨基金及洛氏基金資助的薯類生物技術(shù)課題。

1998年5月至2001年1月，在瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)植物研究所Ingo Potrykus 教授實驗室做博士。從事木薯體細(xì)胞胚胎發(fā)生、芽器官發(fā)及細(xì)胞懸浮培養(yǎng)的建立。同時進行質(zhì)粒構(gòu)建、PIG和根癌農(nóng)感菌介導(dǎo)的遺傳轉(zhuǎn)化及對轉(zhuǎn)基因植株的分子生物學(xué)分析。

1997年10月至1998年4月，在華南植物研究所進行秈稻三系親本的組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化。

1995年8月至1997年8月，在山東果樹研究所工作。主要從事蘋果的組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化、果樹的病毒病之檢測與防治。

1993年8月至1995年6月，在華南植物所從事碩士論文研究，包括菜心的離體植株再生之頻率及方式、熱帶花卉及水稻的組織培養(yǎng)和遺傳轉(zhuǎn)化。

科學(xué)研究：

研究方向：薯類生物技術(shù)

承擔(dān)科研項目情況：

主持和參與了瑞士國際農(nóng)業(yè)研究中心、比爾及梅林達·基金會、洛克菲勒基金會、中科院先進工業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新基地重要方向項目、國家自然科學(xué)基金、973計劃、863計劃、上海市自然科學(xué)基金等資助的薯類生物技術(shù)課題。

目前重點開展：

1、木薯和甘薯離體植株再生和遺傳轉(zhuǎn)化系統(tǒng)的建立和優(yōu)化。

2、利用過表達或RNA干擾技術(shù)對木薯和甘薯之糖及淀粉合成與降解途徑進行修飾。

3、通過表達抗逆境基因來改良對逆境的適應(yīng)能力，特別是干旱、低溫及鹽堿。

4、提高抗病蟲害和抗病毒病的能力，特別是非洲木薯雙生病毒、甘薯RNA病毒及莖線蟲。

5、利用提高自由基清除機制延長儲藏根的采后貯存時間。

6 、木薯和甘薯功能基因組學(xué)及重要基因和啟動子的分離與功能驗證。

主要成就：

1.張鵬研究員主持的中科院先進工業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新基地重要方向項目，利用小分子RNA干擾技術(shù)抑制相關(guān)淀粉合成基因的表達，得到一系列直鏈淀粉與支鏈淀粉含量比例發(fā)生變化的木薯新品種，并為改變木薯淀粉品質(zhì)提供了全新的可行的思路。利用該技術(shù)可以在短時間內(nèi)得到不同于野生型淀粉品質(zhì)的新植株，克服了傳統(tǒng)選育技術(shù)耗時長、后代性狀分離嚴(yán)重的缺陷。

2.張鵬研究員將在海南和中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院木薯育種專家們合作，進一步擴大試驗，與我國優(yōu)良傳統(tǒng)木薯雜交培育更多改良的木薯新品種，同時在廣西與相關(guān)部門合作開展研究，為工業(yè)化應(yīng)用提供技術(shù)平臺和新原料。我國首次開展的淀粉改良的轉(zhuǎn)基因木薯培育成功。31日，這項研究的主持者、中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所張鵬研究員透露，在該研究所田間試驗收獲的新型木薯，證明了通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可以改變木薯的淀粉品質(zhì)，這將拓寬我國木薯育種潛力和應(yīng)用前景。

發(fā)表論文：

1. 木薯體細(xì)胞胚胎發(fā)生再生植株快繁方法 朱文麗 張鵬 莫饒 王海燕 王文泉 2009-01-21

2. 不同基因型對木薯胚狀體誘導(dǎo)的影響 尹彩霞 喬愛民 張鵬 張繼棟 《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》 2009 年 第32期

3. 能源作物木薯和甘薯種質(zhì)資源與種植基地標(biāo)準(zhǔn) 張鵬 《2008中國生物質(zhì)能源技術(shù)路線標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)論壇論文集》 2008-08-30

4. 我國主要栽培木薯品種體細(xì)胞胚胎發(fā)生與器官發(fā)生的比較研究 趙姍姍 李海霞 張鵬 《2007中國植物生理學(xué)會全國學(xué)術(shù)會議論文摘要匯編》 2007-08-01

5. 我國主要栽培木薯品種體細(xì)胞胚胎發(fā)生與芽器官發(fā)生的研究 趙姍姍 李海霞 劉佳 黃晨 馬秋香 張鵬 《農(nóng)業(yè)生物技術(shù)學(xué)報》 2010年 第01期

6. 斜紋夜蛾在廣州地區(qū)對木薯幼苗的為害研究 劉光華 尹彩霞 張鵬 喬愛民 《安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)》 2009年 第34期

7. 木薯儲藏根采后生理性變質(zhì)研究進展 馬秋香 許佳 喬愛民 張鵬 《熱帶亞熱帶植物學(xué)報》 2009年 第03期

8. 木薯組織培養(yǎng)和轉(zhuǎn)基因育種研究進展 尹彩霞 喬愛民 張鵬 張繼棟 吳志 《仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報》 2009年 第02期

英文論文：

1. Zong W, Yu R, Zhang P, Fan M and Zhou Z (2009) Efficient hydrogen gas production from cassava and food waste by a two-step process of dark fermentation and photo-fermentation. Biomass and Bioenergy 33: 1458-1463.

2. Vanderschuren H, Alder A, Zhang P and Gruissem W (2009) Dose-dependent RNAi-mediated geminivirus resistance in the tropical root crop cassava. Plant Molecular Biology 70: 265–272.

3. Vanderschuren H, Akbergenov R, Pooggin M, Hohn T, Gruissem W and Zhang P (2007) Transgenic cassava resistance to African cassava mosaic virus is enhanced by viral DNA-A bidirectional promoter-derived siRNAs. Plant Molecular Biology 64, 549-557. (corresponding author)

4. Vanderschuren H, Stupak M, Fütterer J, Gruissem W and Zhang P (2007) Engineering resistance to geminiviruses - Review and perspectives. Plant Biotechnology Journal 5, 207-220.(corresponding author)

5. Stupak M, Vanderschuren H, Gruissem W and Zhang P (2006) Biotechnological approaches to cassava protein improvement. Trends in Food Science and Technology 17，634-641.(corresponding author)

6. Sautter C, Poletti S, Zhang P and Gruissem W (2006) Biofortification of essential nutritional compounds and trace elements in rice and cassava. Proceedings of the Nutrition Society 65, 153-159.

7. Akbergenov R, Si-Ammour A, Blevins T, Amin I, Kutter C, Vanderschuren H, Zhang P, Gruissem W, Meins F Jr, Hohn T and Pooggin MM (2006) Molecular characterization of geminivirus-derived small RNAs in different plant species. Nucleic Acids Research 34, 462-471.

8. Zhang P, Vanderschuren H, Fütterer J and Gruissem W (2005) Resistance to cassava mosaic disease in transgenic cassava expressing antisense RNAs targeting virus replication genes. Plant Biotechnology Journal 3, 385-397.(corresponding author)

9. Wang CH, Zhang P, Ma ZR, Zhang MY, Sun GC and Ling DH (2004) Development of a genetic marker linked to a new thermo-sensitive male sterile gene in rice (Oryza sativa L.). Euphytica 140, 217-222.

10. Taylor N, Chavarriaga P, Raemakers K, Siritunga D and Zhang P (2004) Development and application of transgenic technologies in cassava. Plant Molecular Biology 56, 671-688.

11. Zhang P, Bohl-Zenger S, Puonti-Kaerlas J, Potrykus I and Gruissem W (2003) Two cassava promoters related to vascular expression and storage root formation. Planta 218, 192-203. (corresponding author)

12. Zhang P, Jaynes JM, Potrykus I, Gruissem W and Puonti-Kaerlas J (2003) Transfer and expression of an artificial storage protein (ASP1) gene in cassava (Manihot esculenta Crantz). Transgenic Research 12, 243-250. (corresponding author)

13. Zhang P and Gruissem W (2003) Efficient replication of cloned African cassava mosaic virus in cassava leaf disks. Virus Research 92, 47-54. (corresponding author)

14. Zhang P, Phansiri S and Puonti-Kaerlas J (2001) Improvement of cassava shoot organogenesis by the use of silver nitrate in vitro. Plant Cell Tissue and Organ Culture 67, 47-54.

15. Zhang P and Puonti-Kaerlas J (2000) PIG-mediated cassava transformation using positive and negative selection. Plant Cell Reports 19, 1041-1048.

16. Zhang P, Potrykus I and Puonti-Kaerlas J (2000) Efficient production of transgenic cassava using negative and positive selection. Transgenic Research 9, 405-415.

17. Zhang P, Legris G, Coulin P and Puonti-Kaerlas J (2000) Production of stably transformed cassava plants via particle bombardment. Plant Cell Reports 19, 939-945.

榮譽獎勵：

2008.8-2010.8，上海市“浦江人才計劃”資助人員

2008.8-今，《Sustainability》編委

2008.5-今，中國植物生理學(xué)會植物生物質(zhì)與生物能源專業(yè)委員會委員

2005.12-2008.12，中國科學(xué)院“百人計劃”資助人員

The Jubilee Prize 2003 of the Eiselen Foundation Ulm, Ulm/Berlin Germany, October 5, 2004

Invited-Editor of Plant Molecular Biology on issue 4, Volume 56, 2004

2001.1-2005.12，SDC-ZIL, Postdoctoral Fellow, ETH-Zürich

2001.8-2001.9，Brazilian National Research Council (CNPq), Visiting Research Fellow, Federal University of Ceará

1998.5-1999.12，Rockefeller Foundation, Research Fellow, ETH-Zürich  

媒體報道一：

　

翱翔在轉(zhuǎn)基因木薯和甘薯的國際前沿 ——記上海木薯生物技術(shù)中心張鵬研究員

2009年9-10月間，新華社、科技日報、科學(xué)時報等多家媒體報道了我國成功培育了淀粉品質(zhì)改良的轉(zhuǎn)基因甘薯及常規(guī)雜交選育的適宜加工薯條的“泰中6號”甘薯新品種。這些佳績都是歸國博士張鵬研究員主持的，來自中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所。

初見張鵬，只見他中等身材，很難聯(lián)想到他是山東人，只有從口音中可以追尋。已回國5年的他，不但發(fā)揮在瑞士長期從事木薯生物技術(shù)研究的優(yōu)勢，短短幾年，在甘薯基因工程育種上也取得了豐碩的成果，逐步成為這一領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才。

張鵬博士在瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)-蘇黎世攻讀博士期間從事木薯生物技術(shù)研究，師從“金水稻”發(fā)明者Ingo Potrykus教授，博士畢業(yè)后在瑞士國際農(nóng)業(yè)中心及比爾和梅琳達·蓋茨基金會的支持下繼續(xù)從事提高木薯蛋白質(zhì)和抗非洲花葉病的研究。2004年榮獲德國烏爾姆Eiselen Foundation的年度獎。 2009年10月張鵬研究員在海南轉(zhuǎn)基因木薯中試基地開展研究

早在回國之前，張鵬博士就密切關(guān)注國內(nèi)木薯和甘薯生物技術(shù)研究進展，與相關(guān)團隊取得了聯(lián)系并開展合作研究。2005年，一次會議巧遇當(dāng)時上海植物生理生態(tài)研究所所長陳曉亞院士，加速了他回國的速度，以中國科學(xué)院“百人計劃”應(yīng)聘到上海植物生理生態(tài)研究所，建立了能源薯類生物技術(shù)研究組，隨后，成立上海生命科學(xué)院-瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)（蘇黎世）上海木薯生物技術(shù)中心，直接與國際研究水平接軌，開展木薯和甘薯的生物強化和生物能源研究。

作為農(nóng)業(yè)部國家木薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位科學(xué)家，張鵬博士領(lǐng)銜開展了我國木薯基因工程研究。在其團隊的不斷努力下，針對木薯和甘薯面臨的主要生物學(xué)問題，開展了改良和提高木薯和甘薯的產(chǎn)量、品質(zhì)、抗逆性和抗病能力等研究。“密切合作是我們成功的基礎(chǔ)”，在接受記者采訪時，張鵬強調(diào)到。這幾年，通過與中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院、泰安農(nóng)業(yè)科學(xué)院等緊密合作，聯(lián)合攻關(guān)，中心在木薯和甘薯生物技術(shù)方面取得了令人矚目的成果，建立了成熟的木薯和甘薯遺傳轉(zhuǎn)化體系，完成了全球首次轉(zhuǎn)基因木薯田間試驗，培育了淀粉品質(zhì)改良的轉(zhuǎn)基因木薯和甘薯新種質(zhì)，逐步引領(lǐng)我國薯類轉(zhuǎn)基因育種邁向國際前沿。

近幾年來，在中國科學(xué)院知識創(chuàng)新重要方向項目、科技部“973”計劃項目、“863”計劃項目、國家自然科學(xué)基金等支持下，上海木薯生物技術(shù)中心不斷深化課題研究，不斷完善團隊建設(shè)。“國家非常重視木薯和甘薯的研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展，為提升我國薯類總體研究水平創(chuàng)造了機遇，同時也是巨大的挑戰(zhàn)，我們的路還很長”。張鵬面對記者袒露心聲。我們祝愿張鵬研究員和上海木薯生物技術(shù)中心在今后的研究中繼續(xù)發(fā)揮好先鋒作用，引領(lǐng)我國的木薯基因工程從基礎(chǔ)研究走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，為農(nóng)民增收、為我國生物質(zhì)能源發(fā)展開拓新路徑！

媒體報道二：

轉(zhuǎn)基因木薯田間試驗獲成功

來源：東方網(wǎng)

 

由中科院上海生命科學(xué)研究院植物生理生態(tài)研究所、中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶生物技術(shù)研究所和蘇黎世瑞士聯(lián)邦理工大學(xué)植物研究所合作開展的全球第一次轉(zhuǎn)基因木薯田間中試取得階段性進展，日前在海南海口順利完成了2畝田間試驗。

木薯是全球熱帶地區(qū)重要的薯類糧食作物，提供6億人的日常主要食物熱量來源；同時，木薯也是發(fā)展?jié)摿�巨大的能源植物，是我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支柱之一。

木薯是營養(yǎng)體繁殖的作物，通過傳統(tǒng)雜交育種非常困難。利用基因工程改良木薯農(nóng)藝性狀可加快木薯新種質(zhì)創(chuàng)新，為全球關(guān)注。目前，比爾與美琳達•蓋茨基金會投入近1000萬美元支持十多個研發(fā)機構(gòu)共同開展木薯基因工程改良項目，上海植生所張鵬研究員是這個項目子課題負(fù)責(zé)人之一。

此次試驗的轉(zhuǎn)基因木薯具有延長葉片壽命的特性。木薯非常容易通過葉片衰老和脫落來適應(yīng)不利的環(huán)境，如低溫、干旱等。延長木薯的葉片壽命可增加木薯全株的光合作用的能力，進而提高木薯的塊根產(chǎn)量。

通過近5年的不懈研究，張鵬研究員克服一系列木薯遺傳轉(zhuǎn)化過程中的技術(shù)難點，建立了一套成熟的木薯轉(zhuǎn)化方法，并在木薯中成功轉(zhuǎn)化了一種來自于土壤農(nóng)桿菌的細(xì)胞分裂素合成關(guān)鍵基因異戊烯基轉(zhuǎn)移酶（IPT），并使這個基因處于葉片衰老高度特異的啟動子控制之下，從而通過自調(diào)控葉片中的細(xì)胞分裂素含量達到延緩木薯葉片脫落的目的。