陈玲玲 教授,博士,博士生导师/硕士生导师
E-mail: llchen@gxu.edu.cn
个人简介:
2004年毕业于天津大学生物物理专业,获理学博士学位。近些年主要从事植物基因组组装注释、转录组数据分析、功能基因识别等生物信息学方向的研究工作,作为生物信息负责人参与了水稻、玉米及甜橙基因组解析工作,所开发的植物单链导向RNA设计工具CRISPR-P及植物自然反义转录本数据库得到了国内外研究者的广泛关注。近十年来在Nat. Genetics, Nat. Plants, PNAS,Nat. Commun., Science Advances, Nucleic Acids Res., Mol. Plant, Genome Biol.等国际顶级及知名期刊发表SCI论文80余篇,其中第一或通讯作者42篇,被他引3100余次。主持国家十三五重点研发计划专项课题两项,国家自然科学基金五项。获教育部新世纪优秀人才等荣誉称号,获国务院政府特殊津贴。
教学和科研成果:
1.作为生物信息负责人参与多种作物基因组解析,包括甜橙、水稻、玉米、油菜等,负责基因组的组装注释、转录组分析、重测序数据分析及生物信息平台构建工作。甜橙基因组是世界范围内解析的第一例芸香科植物基因组图谱,分析发现甜橙中约有一半基因处于杂合状态,并有显著的橘和柚遗传特征,在此基础上提出了甜橙起源是以柚为母本、橘为父本的二次杂交品种。通过基因组比较及基因表达数据分析,发现了在甜橙果实内大量合成维生素C的关键基因,相关文章发表于国际顶级期刊Nature Genetics(2013, 45: 59-66,并列第一作者),团队负责基因组注释、转录组分析、重测序数据分析、生物信息平台构建及论文写作及修改。Nature Genetics专门配发评论,该成果被科学网、生物谷、中国教育和科研计算机网、南湖新闻网等多家媒体报导,论文被引用460余次,是Web of Science的高被引论文。
2.开发了多个植物生物信息工具及数据库,包括植物单链导向RNA(sgRNA)设计工具CRISPR-P,植物自然反义转录本NAT等数据库。CRISPR/Cas9系统是目前最为广泛使用的基因组编辑系统,课题组率先开发了适用于26种植物的单链导向RNA设计工具CRISPR-P(Mol. Plant, 2014),可以针对多个基因设计sgRNA,预测打靶效率及可能的脱靶位置,并提供sgRNA的酶切位点信息,CRISPR-P文章发表后得到了相关研究者的广泛关注。2017年我们将软件做了进一步改进:(1)优化了打靶和脱靶效率的打分系统;(2)包含近几年开发的多种CRISPR-Cas系统核酸酶及CRISPR-Cpf1系统;(3)包含更多条件的筛选如GC含量、限制性酶切位点的选择及sgRNA的二级结构等;(4)用户上传基因序列寻找sgRNA。文章发表于国际著名期刊Mol. Plant,相关网站访问量超过220万次,为目前国际上使用最广泛的植物sgRNA设计工具。鉴于以上学术积累,申请人与合作者发表综述文章,阐述近几年来CRISPR/Cas9系统的最新研究进展,探讨了该技术在植物基因组编辑中的广泛应用(Front. Plant Sci., 2016)。课题组构建了植物NATs数据库PlantNATsDB,开发生物信息学方法预测了69种植物的200多万对NATs,并整合高通量sRNAs测序数据和功能注释来探索这些NATs的潜在生物学功能。为深入解析非编码RNA功能奠定了基础。另外课题组还构建了柑橘数据库CAP(http://citrus.hzau.edu.cn),水稻多组学生物信息平台RIGW(http://rice.hzau.edu.cn),可以检索查询基因组、转录组、蛋白质-蛋白质互作、代谢网络、代谢物等多组学数据,提供了CRISPR、序列比对、同源基因及功能富集等生物信息工具。RIGW通过直观的网络界面,为水稻研究者提供了丰富的基因组和其它组学数据。
3.构建了多种植物病原菌的代谢网络和蛋白相互作用网络、组装注释、比较基因组分析及初步系统生物学分析。针对已测序植物致病细菌注释信息中存在的问题,对它们进行了重新注释,为研究者提供了更为精确的注释信息,并对部分植物病原菌的重新注释信息进行了实验验证。针对宿主范围广、危害大、缺乏专用杀菌剂的胡萝卜软腐果胶杆菌,采用同源基因映射的方法,结合基因组数据、已有注释及重新注释信息、实验数据以及文献检索,构建了胡萝卜软腐果胶杆菌胡萝卜亚种PC1菌株的全基因组代谢网络模型。该模型基本涵盖了细胞必需的代谢途径。进一步对代谢网络中的毒力因子代谢情况进行分析,筛选了必需基因及潜在的杀菌剂靶标。此外还预测了模型的合成致死基因对,为寻找多靶标组合杀菌剂奠定了基础。
主持承担的主要科研项目:
1.十三五重点研发计划(2016.7-2020.12)水稻功能基因组研究与应用课题四(2016YFD0100904)882.3万(主持,在研)
2.十三五重点研发计划(2018.7-2022.12)多年生园艺作物无性系变异和繁殖的基础与调控(2018YFD1000101)75万(核心成员,在研)
3.国家自然科学基金面上项目(2019.1-2022.12),利用核糖体印记识别可翻译的水稻短开放阅读框及初步功能研究(31871269),直接经费59万元(主持,在研)
4.湖北省自然科学基金创新群体(2019.8-2022.12)杂种融合基因对作物杂种优势的影响及应用(2019CFA014)50万(主持,在研)
5.国家重点实验室专项自主课题(2018.1-2020.12)水稻和玉米杂种融合转录本识别及比较分析(ZW18A0101)90万(主持,在研)
6.国家自然科学基金面上项目(2016.1-2019.12),水稻微外显子基因的系统发掘、表达进化及初步功能研究(31571351),直接经费65万元(主持,在研)
7.湖北省杰出青年基金(2015.1-2017.12),籼粳稻比较基因组研究及其在水稻产量位点精细定位中的应用(2015CFA044)20万(主持,已结题)
8.教育部新世纪优秀人才项目(2014.1-2016.12),籼稻珍汕97、明恢63基因组组装注释及籼粳稻比较基因组学研究(NCET-13-0807),50万(主持,已结题)
9.国家自然科学基金面上项目(2013.1-2016.12),地衣芽孢杆菌γ-聚谷氨酸、杆菌肽代谢调控机理的系统生物学研究(31271406),80万元(主持,已结题)
10.国家863子课题(2012.1-2015.12),水稻组学、资源和生物信息平台(2012AA10A304),122万元(核心成员,已结题)
11.国家自然科学基金面上项目(2011.1-2013.12),基于胡萝卜软腐欧文氏菌基因组信息的农用杀菌活性化合物筛选(31071659),37万元(主持,已结题)
研究方向:
从事生物信息学领域的研究工作,主要包括植物及微生物基因组组装注释、转录组分析、代谢及蛋白质相互作用网络构建等研究方向。带领的团队率先开发了植物CRISPR-P工具,该软件目前是国际上通用的植物单链导向RNA设计工具。作为生物信息负责人参与了多种作物及园艺植物基因组解析,构建了多种作物及病原微生物代谢网络及蛋白相互作用网络,构建了多个生物信息数据库,发表SCI论文80余篇,其中第一及通讯作者42篇,被引用3100余次。
指导的学生获奖:
指导多名博士硕士研究生及本科生获华中农业大学优秀博士论文、硕士论文及本科论文。
代表性论文:
1.Zhang Q, Hu J, Feng JW, Hu XT, Wang T, Gong WX, Huang K, Guo YX, Zou Z, Lin X, Zhou R, Yuan YQ, Zhang AD, Wei H, Cao G,Liu C*, Chen LL*, Jin ML*.Influenza infection elicits an expansion of gut population of endogenous Bifidobacterium animalis which protects mice against infection.Genome Biol. 2020, 21(1):99. (IF=10.806,并列通讯)
2.Song JM, Guan Z, Hu J, Guo C, Yang Z, Wang S, Liu D, Wang B, Lu S, Zhou R, Xie WZ, Cheng Y, Zhang Y,Liu K*, Yang QY*, Chen LL*, Guo L*.Eight high-quality genomes reveal pan-genome architecture and ecotype differentiation of Brassica napus.Nat Plants. 2020, 6(1):34-45. (IF=13.297,并列通讯)
3.Sturtevant D, Lu S, Zhou ZW, Shen Y, Wang S, Song JM, Zhong J, Burks DJ, Yang ZQ, Yang QY, Cannon AE, Herrfurth C, Feussner I, Borisjuk L, Munz E, Verbeck GF, Wang X, Azad RK, Singleton B, Dyer JM,Chen LL*, Chapman KD*, Guo L*.The genome of jojoba (Simmondsia chinensis): A taxonomically isolated species that directs wax ester accumulation in its seeds.Sci Adv. 2020, 6(11):eaay3240. (IF=12.804, 并列通讯)
4.Feng JW, Huang S, Guo YX, Liu D, Song JM, Gao J,Li H*, Chen LL*.Plant ISOform sequencing database (PISO): a comprehensive repertory of full-length transcripts in plants.Plant Biotechnol J. 2019 Jun;17(6):1001-1003. (IF=6.840)
5.Tahir Ul Qamar M, Zhu X, Xing F,Chen LL*. ppsPCP: a plant presence/absence variants scanner and pan-genome construction pipeline.Bioinformatics, 2019, 35(20): 4156-4158. (IF=5.610)
6.Sun J, Liu H, Liu J, Cheng S, Peng Y, Zhang Q, Yan J,Liu HJ*, Chen LL*. CRISPR-Local: a local single-guide RNA (sgRNA) design tool for non-reference plant genomes.Bioinformatics, 2019,35(14): 2501-2503. (IF=5.610)
7.Song JM, Lei Y, Shu CC, Ding Y, Xing F, Liu H, Wang J, Xie W,Zhang J*, Chen LL*. Rice Information GateWay: a comprehensive boinformatics platform for indica rice genomes.Mol. Plant, 2018, 11(3): 505-507. (IF=10.812)
8.Yang N, Xu XW, Wang RR, Peng WL, Cai L, Song JM, Li W, Luo X, Niu L, Wang Y, Jin M, Chen L, Luo J, Deng M, Wang L, Pan Q, Liu F, Jackson D, Yang X,Chen LL*, Yan J*. Contributions of Zea mays subspecies mexicana haplotypes to modern maize.Nat Commun. 2017, 8(1):1874. (IF=11.878,并列通讯)
9.Liu H, Ding Y, Zhou Y, Jin W,Xie K*, Chen LL*. CRISPR-P 2.0: An Improved CRISPR-Cas9 Tool for Genome Editing in Plants.Mol. Plant, 2017, 10: 530-532. (IF=10.812)
10.Zhang J#, Chen LL#, Xing F#, Kudrna DA, Yao W, Copetti D, Mu T, Li W, Song JM, Xie W, Lee S, Talag J, Shao L, An Y, Zhang CL, Ouyang Y, Sun S, Jiao WB, Lv F, Du B, Luo M, Maldonado CE, Goicoechea JL, Xiong L, Wu C, Xing Y, Zhou DX, Yu S, Zhao Y, Wang G, Yu Y, Luo Y, Zhou ZW, Hurtado BE, Danowitz A,Wing RA*, Zhang Q*. Extensive sequence divergence between the reference genomes of two elite indica rice varieties Zhenshan 97 and Minghui 63.Proc Natl Acad Sci U S A.2016, 113(35):E5163-71. (IF=9.580, #并列一作)
11.Zhang J#, Chen LL#, Sun S, Kudrna D, Copetti D, Li W, Mu T, Jiao WB, Xing F, Lee S, Talag J, Song JM, Du B, Xie W, Luo M, Maldonado CE, Goicoechea JL, Xiong L, Wu C, Xing Y, Zhou DX, Yu S, Zhao Y, Wang G, Yu Y, Luo Y, Hurtado BE, Danowitz A,Wing RA*, Zhang Q*. Building two indica rice reference genomes with PacBio long-read and Illumina paired-end sequencing data.Sci Data. 2016 Sep 13;3:160076. (IF=5.929, #并列一作)
12.Chen D, Fu LY, Zhang Z, Li G, Zhang H, Jiang L, Harrison AP, Shanahan HP, Klukas C, Zhang HY,Ruan Y*, Chen LL*, Chen M*.Dissecting the chromatin interactome of microRNA genes.Nucleic Acids Res., 2014, 42: 3028-3043. (IF=11.147)
13.Lei Y, Lu L, Liu HY, Li S, Xing F,Chen LL*. CRISPR-P: A Web Tool for Synthetic Single-Guide RNA Design of CRISPR-System in Plants.Mol. Plant, 2014, 7(9): 1494-1496. (IF=10.812)
14.Jiao WB, Huang D, Xing F, HuY, Deng XX,Xu Q*, Chen LL*. Genome-wide characterization and expression analysis of genetic variants in sweet orange. Plant J., 2013, 75: 954-964. (IF=5.726)
15.Xu Q#, Chen LL#, Ruan X#, Chen D, Zhu A, Chen C, Bertrand D, Jiao WB, Hao BH, Lyon MP, Chen J, Gao S, Xing F, Lan H, Chang JW, Ge X, Lei Y, Hu Q, Miao Y, Wang L, Xiao S, Biswas MK, Zeng W, Guo F, Cao H, Yang X, Xu XW, Cheng YJ, Xu J, Liu JH, Luo OJ, Tang Z, Guo WW, Kuang H, Zhang HY, Roose ML, Nagarajan N,Deng XX*, Ruan Y*.The draft genome of sweet orange (Citrus sinensis).Nat Genet.2013, 45(1):59-66. (IF=25.455,#并列一作)
16.Chen D, Yuan C, Zhang J, Zhang Z, Bai L, Meng Y,Chen LL*, Chen M*. PlantNATsDB: a comprehensive database of plant natural antisense transcripts. Nucleic Acids Res., 2012, 40: D1187-1193. (IF=11.147)