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近日，華中農(nóng)大李興旺教授、嚴建兵教授和李國亮教授團隊合作，首次利用Long-read ChIA-PET技術，繪制了玉米活躍表達基因參與的高分辨率三維基因組圖譜，鑒定了基因組順式調(diào)控元件三維互作模式，揭示了玉米三維基因組結(jié)構調(diào)控基因的表達進而影響表型變異的潛在機理，相關研究成果以“Chromatininteraction maps reveal genetic regulation for quantitative traits in maize”為題在線發(fā)表在國際學術期刊《Nature Communications》。該研究對于玉米功能基因組和玉米復雜農(nóng)藝性狀的研究都具有重要意義。

華中農(nóng)業(yè)大學博士研究生彭勇和熊丹為論文共同第一作者。生命科學技術學院李興旺教授、植物科學技術學院嚴建兵教授和信息學院李國亮教授為共同通訊作者。

啟動子和順式調(diào)控元件的鑒定

染色質(zhì)交互模式

揭示擬南芥基因組加倍導致的三維染色質(zhì)結(jié)構及基因表達

調(diào)控特征

近日，華中農(nóng)大信息學院李國亮課題組和中科院植物生理生態(tài)研究所方玉達課題組合作，利用染色質(zhì)構象捕獲等技術解析了擬南芥基因組加倍所導致的基因三維空間變化及對基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控的影響，相關研究成果“The effects of Arabidopsis genome duplication on the chromatin organization and transcriptional regulation”發(fā)表在Nucleic Acids Research雜志上，該研究成果有助于了解植物多倍化三維基因組結(jié)構特點，為作物的多倍體育種提供新的分子機制解釋。

中科院張輝助理研究員為該論文的第一作者，李國亮教授與方玉達研究員為共同通訊作者，信息學院相關師生參與了該項目。

基因組加倍對植物表型、發(fā)育、基因表達和基因組三維結(jié)構的影響

成功解析豬鏈球菌導致中毒休克樣綜合征（STSLS）的分子機制

豬鏈球菌病是對養(yǎng)豬業(yè)危害最為嚴重的細菌性傳染病之一，同時也是一種可怕的人獸共患傳染病，自2005年四川省部分地區(qū)的豬群和人群相繼發(fā)生豬鏈球菌病以來，獸醫(yī)和人獸共患病領域科學家一直致力于解析其致病機理。

近日，華中農(nóng)業(yè)大學科學家研究發(fā)現(xiàn)，豬鏈球菌正是通過高表達溶血素激活NLRP3炎癥小體而引起了中毒休克樣綜合征，相關研究成果“An NLRP3 inflammasome-triggered cytokine storm contributes to Streptococcal toxic shock-like syndrome (STSLS)”在病原學學術期刊PLoS Pathogens上發(fā)表。華中農(nóng)業(yè)大學博士研究生林嵐為該論文的第一作者，動物科學技術學院、動物醫(yī)學院教授張安定為通訊作者。

表達溶血素激活NLRP3 inflammasome而導致炎癥因子風暴和多器官功能衰竭，

最終導致中毒休克樣綜合征STSLS的分子機制

能源環(huán)境光催化研究取得新進展

華中農(nóng)大理學院“先進材料與綠色催化”課題組在能源環(huán)境光催化研究領域獲得新進展，相關研究成果“Integrating Amino Groups within Conjugated Microporous Polymers by Versatile Thiol-yne Coupling for Light-driven Hydrogen Evolution”在國際期刊《Journal of Materials Chemistry A》上。論文第一作者為博士生王學朋，論文通訊作者為理學院教授陳浩和副研究員項勇剛。

此前，該課題組以Sonogashira交叉偶聯(lián)反應制備了系列共軛微孔聚合物，發(fā)現(xiàn)其具有較為優(yōu)異的制氫性能（ACS Energy Letters, 2018, 3, 2544-2549），聚合物表面親水性的增強及更多活性位點的暴露為進一步提升其光催化制氫性能提供了可行性。

經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，聚合物結(jié)構中豐富的炔橋可以與巰基化合物發(fā)生Thiol-yne自由基偶聯(lián)，比較適用于聚合物的后修飾。因此，課題組在聚合物中進行了氨基功能化修飾，研究發(fā)現(xiàn)，氨基的引入不僅可以降低光生載流子復合幾率，也可以增強聚合物的親水性，且其光催化制氫性能提升了27.2倍。同時，研究人員也通過系列實驗證實了氨基中的氮是活性提升的關鍵，該方法被用于修飾另外2種共軛微孔聚合物時，均使光催化制氫性能得到了明顯提升，證實了該方法具有一定的普適性，這為進一步設計高效的D-A共軛聚合物光催化劑提供了新的思路。

氨基官能化共軛聚合物光催化制氫的可能機理圖

生物能源和重金屬污染治理研究取得新突破

近日，英國皇家化學學會旗下面向綠色化學領域的國際知名期刊Green Chemistry雜志在線發(fā)表了華中農(nóng)大生物質(zhì)與生物能源團隊的研究成果，題為 “Combined mild chemical pretreatments for complete cadmium release and cellulosic ethanol co-production distinctive in wheat mutant straw”。植物科學技術學院副教授王令強和碩士生程亮亮為共同第一作者，生命科學技術學院副教授夏濤為通訊作者。

該研究將小麥（ZM9032）及其突變體（ZT5）種植在含鎘土壤中，發(fā)現(xiàn)成熟小麥秸稈中突變體的鎘積累量顯著高于野生型，在含鎘75 mg/kg的土壤中，突變體秸稈的鎘積累量可達8.29 μg/g。通過分析鎘處理后秸稈的細胞壁成分，發(fā)現(xiàn)纖維素和果膠的含量顯著降低，可溶性糖的含量顯著升高。通過比較不同的預處理方法，發(fā)現(xiàn)稀酸-稀堿兩步法處理能夠?qū)⒔斩捴械逆k完全提取，將無害化處理后秸稈進行酶解和發(fā)酵，生產(chǎn)生物燃料乙醇。該研究為中低度鎘污染農(nóng)田的治理和生物質(zhì)綜合利用提供了新思路。

溫和的兩步法預處理下鎘的完全釋放以及生物乙醇的生產(chǎn)

由于篇幅所限，今天所分享的僅為近期華中農(nóng)業(yè)大學科學研究成果的一部分。更多科研動態(tài)，歡迎前往華中農(nóng)業(yè)大學南湖新聞網(wǎng)科學研究專題進一步了解。

文字|彭勇陳治國張安定項勇剛韋璐瑤 張艷青 朱杰俊