由华南师范大学与中山大学共同完成的项目——《水稻产量和生殖发育相关非编码RNA的发掘与功能机制》拟申报“2017年度高等学校科学研究优秀成果奖（科学技术）”，现按要求进行公示，公示期为2017年4月27日至2017年5月4日。公示期内如对公示内容有异议，请实名向科技处反映。

  联系人：梁老师、许老师

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华南师范大学科技处

二〇一七年四月二十七日

附：项目公示内容

项目名称： 水稻产量和生殖发育相关非编码RNA的发掘与功能机制

主要完成人：陈月琴,屈良鹄,张玉婵,杨建华,于洋,李洪清,王小菁

主要完成单位：中山大学，华南师范大学

推荐单位： 中山大学

  项目简介：

本项目属生物学科，分子生物学方向核糖核酸组学领域。

 基因组测序结果表明，水稻等高等植物基因组中的蛋白质编码基因仅占很小的比例，如水稻中为17%，其它大部分为非编码RNA基因和转录元件等。研究发现，生物的复杂程度与非编码RNA基因所占比例具有正相关性。发掘水稻等植物中的非编码RNA基因，阐明其功能及调控机制，对于全面认识作物复杂农艺性状的形成有重要意义。该项目主要以水稻为研究材料，重点开展产量和生殖发育过程相关小分子非编码RNA（如miRNA）和长链非编码RNA（lncRNA）的筛选鉴定和功能研究，获得以下创新性成果：

 1.建立了植物非编码RNA系统挖掘的创新性方法和体系。开发以starBase、DeepBase 等为核心的计算RNA组学方法，这些方法对于水稻等基因组较大的物种尤其适用；同时，我们以水稻愈伤组织为分化模型，建立了用于低丰度miRNA筛选鉴定的Poly A尾锚定实验方法，突破对植物非编码RNA基因系统挖掘、功能分析和转录调控等关键技术。在此基础上，筛选鉴定了一批在水稻胚后发育及对5类传统激素应答的miRNA分子；这些研究为开展植物农艺性状相关非编码RNA功能研究提供重要的方法。受邀撰写了小分子非编码RNA在作物育种中应用新策略的综述文章。（代表性论文3/4/5/8/10）

 2.获得第一例正调控水稻产量的miRNA。我们发现一个在未分化胚性组织中特异性高表达的miRNA分子-miR397。通过功能分析结合田间实验，证明了miR397可促进水稻籽粒增大以及穗分支和每穗粒数增加，显著增加水稻产量；揭示了一条新的影响水稻籽粒大小的调控通路：miR397-OsLAC-油菜素内酯,即miR397通过介导靶基因漆酶mRNA的降解，调控植株对油菜素内酯的敏感性，最终影响籽粒大小等产量性状。我们进一步阐明了miR397在不同植物物种中的保守功能，揭示该miRNA在不同作物中广泛的应用价值。（代表性论文1和7）。

 3.筛选获得一批在水稻生殖阶段特异表达的lncRNA。我们通过对40个不同水稻组织的转录组分析，发现大量lncRNA 组织专一性的特点，尤其是在雄蕊和雌蕊中特异表达；将所鉴定的差异表达的水稻lncRNA在现有的九个水稻突变体数据库进行分析，发现有着生殖相关表型的比率高于非生殖阶段组别的lncRNA；进一步功能研究证明，其异常表达可引起了水稻开花和育性的变化，揭示了lncRNA在植物生殖发育阶段起着重要调控作用。通过RNA序列和结构分析，我们还发现一大批lncRNA是miRNA直接作用靶点，揭示了植物非编码RNA互作形成的调控网络，对于认识植物复杂农艺性状的形成有重要意义。（代表性论文2和6）。

相关研究结果已在Nature Biotechnology，Genome Biology等重要期刊发表,获专利授权1项。10篇代表性论文SCI总影响因子109.96，单篇最高影响因子41.39; 10篇代表性论文被包括Nature, Cell, Nature Reviews Genetics等系列高影响力杂志他引564次，单篇最高引用次数为229。1篇代表性论文被选为“ESI高被引论文”。培养了一批优秀的年轻科技人才，包括优秀的博士和硕士研究生。

主要完成人情况表：

1.姓名： 陈月琴

排名:1

技术职称: 教授

工作单位: 中山大学

完成单位：中山大学

对本项目技术创造性贡献:

1.为本项目的负责人，把握课题研究方向，负责课题研究进展，包括课题实验设计、论文构思、论文撰写修改等。在该项目中投入的工作量占本人工作量的70%。2.对本项目所有三个创新点均作出主要贡献；在十篇代表论文中，有6篇为通讯或共同通讯作者（代表性论文1,2,3,7,9,10）。

曾获科技奖励情况: 于2005年获得国家自然科学二等奖（排名第三）

2.姓名： 屈良鹄

排名:2

技术职称: 教授

工作单位: 中山大学

完成单位：中山大学

对本项目技术创造性贡献:

1.参与本项目课题设计和数据分析，负责非编码RNA生物信息学部分，在该项目中投入的工作量占本人工作量的50%。2.对本项目所有三个创新点均作出主要贡献；在10篇代表论文中，有5篇为通讯或共同通讯作者（代表性论文4,5,6,8,10）。

曾获科技奖励情况: 于2005年获得国家自然科学二等奖（排名第一）

3.姓名： 张玉婵

排名:3

技术职称: 副教授

工作单位: 中山大学

完成单位：中山大学

对本项目技术创造性贡献:

在本项目三个创新点的第二第三个创新点作出主要贡献，主要负责miR397的功能和水稻产量性状关系，以及水稻生殖阶段长链非编码RNA挖掘与功能验证。是10篇代表性论文中代表性论文1和2的第一作者，同时参与代表性论文9的部分工作。该项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的90%。

曾获科技奖励情况:无

4.姓名： 杨建华

排名:4

技术职称: 教授

工作单位: 中山大学

完成单位：中山大学

对本项目技术创造性贡献:

在本项目第一个创新点作出主要贡献，具体负责植物非编码RNA高通量鉴定与功能分析的方法和技术体系，是代表性论文4和5的第一作者，以及代表性论文6的共同通讯作者，同时参与代表性论文8的部分工作。该项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的50%。

曾获科技奖励情况:无

5.姓名： 于洋

排名:5

技术职称: 助理研究员

工作单位: 中山大学

完成单位：中山大学

对本项目技术创造性贡献:

参与了miR397的功能和水稻产量性状关系，以及水稻生殖阶段长链非编码RNA挖掘与功能验证。是代表性论文7的共同第一作者，同时参与代表性论文1和2的实验工作。该项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的70%。

曾获科技奖励情况:无

6.姓名： 李洪清

排名:6

技术职称: 教授

工作单位: 华南师范大学

完成单位：华南师范大学

对本项目技术创造性贡献:

主要参与水稻miR397的功能和水稻产量性状关系研究，是代表性论文1的共同通讯作者。该项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的30%。

曾获科技奖励情况:无

7.姓名： 王小菁

排名:7

技术职称: 教授

工作单位: 华南师范大学

完成单位：华南师范大学

对本项目技术创造性贡献:

主要参与负责完成拟南芥miR397的功能研究，与第一完成人一起与2006年共同申请国家自然科学基金-广东联合基金重点项目， 是代表性论文7的共同通讯作者。该项目研究工作中投入的工作量占本人工作量的30%。

曾获科技奖励情况:无

代表性论文专著目录：

1.        Overexpression of microRNA OsmiR397 improves rice yield by increasing grain size and promoting panicle branching/Nature Biotechnology/ Zhang YC, Yu Y, Wang CY, Li ZY, Liu Q, Xu J, Liao JY, Wang XJ, Qu LH, Chen F, Xin P, Yan C, Chu J, Li HQ, Chen YQ

2.        Genome-wide screening and functional analysis identify a large number of long noncoding RNAs involved in the sexual reproduction of rice/ Genome Biology/ Zhang YC, Liao JY, Li ZY, Yu Y, Zhang JP, Li QF, Qu LH, Shu WS and Chen YQ

3.        A new mechanism in plant engineering:The potential roles of microRNAs in molecular breeding for crop improvement/Biotechnology Advances/Liu Q, Chen YQ

4.        deepBase: a database for deeply annotating and mining deep sequencing data/Nucleic Acids Research/ Yang JH, Shao P, Zhou H, Chen YQ and Qu LH

5.        starBase: A database for decoding microRNA-mRNA interaction maps from Ago CLIP-Seq and Degradome-Seq data/Nucleic Acids Research/ Yang J-H, Li J-H, Zhou H, Chen Y-Q and Qu L-H

6.        StarScan: a web server for scanning small RNA targets from degradome sequencing data/ Nucleic Acids Research / Liu S, Li JH, Wu J, Zhou KR, Zhou H, Yang JH and Qu LH.

7.        MiR397b Regulates Both Lignin Content and Seed number in Arabidopsis via Modulating a Laccase Involved in Lignin Biosynthesis/Plant Biotechnology Journal /Wang, CY, Zhang SC, Yu Y, Luo YC, Liu Q Ju CL, Zhang YC, Qu LH, Lucas WJ, Wang XJ, Chen YQ.

8.        mirExplorer: detecting microRNAs from genome and next generation sequencing data using the AdaBoost method with transition probability matrix and combined features/RNA Biology/ Guan DG, Liao JY, Qu ZH, Zhang Y and Qu LH）

9.        Expression analysis of phytohormone-regulated microRNAs in rice, implying their regulation roles in plant hormone signaling/FEBS Letters/ Liu Q, Zhang YC, Wang CY, Luo YC, Huang QJ, Chen SY, Chen YQ.

10.    Rice embryogenic calli express a unique set of microRNAs, suggesting regulatory roles of microRNAs in plant post-embryogenic development/ FEBS Letters/Luo YC, Zhou H, Li Y, Chen JY, Yang JH, Chen YQ, Qu LH.