专访：“长江学者”巩志忠的教授风采

　　巩志忠，中国农业大学生物学院长江学者特聘教授。聘任岗位：植物学。博士生导师。

　　个人简介

　　1987年毕业于山东师范大学生物系。1990年获中国科学院植物研究所硕士学位。1998年毕业于日本千叶大学药学系植物分子生物学及植物基因工程实验室并获博士学位。1998年至2002年先后在日本千叶大学药学系、美国普渡大学农学院园艺学系Mike Hasegawa 研究室、美国亚利桑那大学农学院植物系Jian-Kang Zhu 研究室从事博士后研究。2002年7月，被聘为中国农业大学校级特聘教授。中国农业大学配套了200万元的科研启动费。2003年获国家自然科学基金委国家杰出青年科学基金（2003-2006年度）。目前担任国家重大基础研究计划（973项目）"作物高效抗旱的分子生物学和遗传学基础"项目的首席科学家，同时主持国家自然科学基金、863项目及863国际合作等国家项目。《科学通报》特邀编辑，《植物学报》编委。入选国家"百千万人才工程"。

　　主要研究方向为植物抗非生物逆境的分子生物学及植物基因表达调控的分子机理。目前的研究内容包括：

　　1． 植物抗盐的分子机制
　　耕地土壤盐渍化是制约世界农业生产的最主要的环境因子之一。全世界，大约有20％可耕土地及一半以上的水浇田受盐渍化影响。在中国，大约有8000万公顷盐渍化土地。但是，目前，几乎所有的农作物均为盐敏感植物，在渍化土壤上生长极差。解析植物耐盐的分子机理，通过植物基因工程培育耐盐植物新品种，可能是最佳的育种途径之一。利用模式植物拟南芥对盐敏感的特性，在含有不同浓度的NaCl培养基上，筛选对盐敏感的突变体，克隆相应的基因及解析其功能。目前，我们筛选得到了几类盐敏感突变体，包括十几株不同突变体。通过对这些突变体的解析，我们希望在植物抗盐主要途径SOS基础上，进一步增加我们对植物抗盐分子机理的理解。同时，我们在水稻及拟南芥中同步高表达拟南芥抗盐基因SOS1, SOS2, SOS3, NHX1，在相同的实验条件下，研究这些基因单独表达或共同表达对植物抗盐性的影响。本项目获得科技部863项目、国际合作项目及自然科学基金项目的资助。

　　2． 植物抗旱的分子机制
　　我国人均水资源严重不足，约为世界人均水资源的1/4。我国旱地农业占全国总耕地面积的52%，其中没有灌溉条件的旱地约占65%。全国每年有7亿多亩农田受旱灾威胁，受旱面积3.26亿亩，成灾面积1.34亿亩。干旱所造成的损失几乎是其它自然灾害所造成损失的总和。通过提高作物的抗旱性，减少农业用水，可以极大地节约有限的水资源用于发展经济作物及工业生产。提高农业用水利用效率可通过非生物性节水及生物性节水来实现。非生物性节水是以改善引水、输水、灌水、覆盖保墒等工程性措施，提高水资源的利用效率。生物性节水是指利用和开发生物体自身的生理和基因潜力，在同等供水条件下获得更多的农业产出。通过挖掘作物本身的生理及基因潜力，提高作物本身的水分利用效率，有可能在作物节水方面取得突破性进展。目前，我们利用模式拟南芥，筛选得到了多株对干旱敏感或抗干旱的突变体，并已克隆了其中的三个基因。通过对这些突变体及相应基因的功能分析，我们力求深入解析植物抗旱的复杂分子网络，为培育抗旱作物提供分子生物学基础。我们最终目的是希望把与抗旱有关的（多个）基因，在适当的启动子驱动下，转入主要作物、草类及树木等，使转基因作物能够忍受更长时间的干旱胁迫，提高这些作物、草类及树木等的抗旱能力。本项目由973计划项目资助。

　　3． 植物基因表达调控的分子机理
　　导入细胞中的外源基因可引起内源的同源基因的发生沉默。这种现象经常发生在转录水平，由于启动子区域DNA高度甲基化，抑制转录的进行，从而引起转录水平上的基因沉默。目前，对DNA甲基化的研究主要集中在DNA甲基化的起始及怎样维持已有的甲基化状态，但对抑制DNA甲基化而使活跃的基因保持高水平的转录状态的研究极少。最近在Cell上发表文章（Cell 111: 803-814， 2002.），阐明DNA甲基化抑制因子ROS1基因在抑制转录基因沉默中的作用。ROS1基因编码一个含核酸内切酶III功能域的核蛋白，对甲基化DNA具有DNA糖基化酶及连接酶双重功能，但对非甲基化DNA无作用。ROS1是一个可能的DNA修复蛋白，通过对靶标基因启动子的脱甲基化来抑制转录基因沉默。目前，我们筛选得到了一些ros1突变体的抑制因子，并克隆了其中的两个基因，将继续解析这些抑制因子的作用机理，了解基因转录的分子机制。