遗传学（学科代码：071007）

一、学科概况

遗传学是生命科学领域中的核心学科。近几十年来，遗传学科取得了举世瞩目的成就，解决了生物学中许多重大问题，如核酸双螺旋结构，核酸复制，遗传密码，遗传的中心法则等。人类基因组计划的开展更是大大拓宽了遗传学的研究范围。郑州大学已于2003年获得遗传学硕士学位授予权。

二、主要研究方向

1. 植物分子遗传与基因工程

基因工程就是采用目前知道的新技术，在DNA水平上将基因输入到另一种生物的细胞以定向改变其遗传特性。利用转基因技术提高作物产量和品质是世界各国优先研究的课题之一。自1983年首次获得转基因烟草、马铃薯以来，植物基因工程研究和发展十分迅速。国际上获得转基因植株的植物达100种以上，转基因植物研究取得了令人鼓舞的突破性进展。

重点开展主要农作物重要农艺性状相关基因的挖掘、定位、克隆和功能分析研究，发展高效的分子标记育种、转基因育种和分子设计育种新技术，突破复杂性状遗传改良上的技术瓶颈。例如，发展基于基因组序列的重要性状功能标记大规模开发技术和基因高通量克隆技术，解决实用分子标记和有重要育种价值的基因缺乏的重大问题。通过构建RNAi载体抑制油菜脂肪酸延长酶基因（FAE1）表达，获得了油菜脂肪酸延长酶基因（fae1）功能缺失突变体，经酶切及序列测定证实，成功构建完成油菜脂肪酸延长酶基因（fae1）反向重复结构RNAi载体，通过农杆菌介导的油菜转化，经RCR及印染检测，获29个油菜转基因再生株系。

目前主要承担国家“重大转基因专项”课题、国家自然基金、河南省自然基金课题研究。主要学术骨干包括：

田保明博士，教授，硕士生导师。郑州大学生物工程系教授委员会主任。中国青年科技奖获得者，河南省跨世纪学术与技术带头人，河南省省管优秀专家。20年来，一直从事油菜、大豆等经济作物遗传育种研究工作，主持完成10多项国家、省重大攻关项目，主持育成不育系5个，培育新品种8个，荣获国家发主持承担国家转基因专项、国家支撑计划、国家农业转化资金、国家863项目以及中－法政府间国际科技合作等项目。国家发明奖、国家科技进步奖评审委员，国家农牧渔业丰收奖、国家农业跨越计划评审委员，中国油料作物学会理事、河南省生物化学与分子生物学学会理事。

田曾元博士，副教授，硕士生导师。生物工程系分子生物学教研室主任，河南省青年骨干教师。从事分子生物学和基因工程的教学与科研工作。2002年毕业于中国农业大学国家玉米改良中心，获遗传育种学专业博士学位，研究方向为基因表达与玉米杂种优势的分子机理研究。参加国家重点基础研究发展规划项目1项，国家自然科学基金项目2项，河南省自然科学基金项目1项，发表文章20余篇，参编著作1部。

曹刚强博士，副教授，硕士生导师。2007.9-2008.8赴美国加州大学河滨分校植物系访问，2009.2-2009.8赴日本筑波大学生命环境科学研究科访问。承担国家自然科学基金项目：原始群体遗传结构与选择回交导入系QTL定位效率和精度的关系研究。研究领域：植物数量性状基因定位，基因功能鉴定，植物基因组与生物大分子的生物信息学分析。email:caogq@zzu.edu.cn。

位芳博士，讲师，硕士生导师。1981年2月出生，河南项城人。2010年7月毕业于西北农林科技大学遗传学专业，获理学博士学位。自2010年10月以来，任教于郑州大学生物工程系，讲师。曾于2008年和2011年分别在奥地利孟德尔研究所、美国北达科他州立大学植物科学系从事植物分子细胞遗传学方面的研究。目前主要从事研究领域包括：以拟南芥、油菜、小麦等为主要研究对象，开展多倍体植物生殖发育遗传与表观遗传方面的研究工作。

2. 植物细胞遗传

植物细胞工程自1904年Hanning成功培养离体胚以来，伴随着相关理论与技术的飞速发展，植物细胞工程也取得了巨大的成就。现在，我们已经可以利用细胞融合及DNA重组等现代生物技术从细胞和分子水平改良现有品种甚至于组建新品种。本研究方向的技术思路是将植物细胞工程技术、单倍体化技术紧密结合，进行植物遗传改良等研究。本研究方向的学科优势是：①组织培养及脱毒快繁技术；②花粉、花药及游离小孢子培养技术；③胚培养等细胞工程技术人工合成甘蓝型油菜，创造植物新型雄性不育系；④利用体细胞杂交、细胞工程技术育种等研究。

利用染色体组多倍化技术获得了一大批同源、异源拟南芥、白菜、油菜多倍体，开展同源染色体减数分离及基因重组的影响，在全基因（组）表达水平上初步揭示新合成甘蓝型油菜B.napus（AACC）表型变化的遗传调控机制，为甘蓝型油菜染色体工程育种提供新思路。提出了在多倍体水平打破物种间的生殖隔离，完成异源物种间遗传物质的交流，创造植物新种质的技术体系；在细胞水平研究植物体的体细胞发育状态和低能离子束生物效应以及无性系细胞的次生代谢产物；小麦、水稻、玉米等作物进行遗传改良已初见成效，对烟草、红豆杉、冬凌草、百花蛇舌草等药用植物进行细胞水平的大规模培养以便开发其次生药用成分的研究也已达到预期目的，在烟草品质改良、药用植物细胞培养研究方面也取得了重要进展。

重点开展主要农作物多倍化条件下的基因重组、协同进化以及表观遗传等研究，目前主要承担国家自然基金、河南省、郑州市基础研究项目等。主要学术骨干包括：

田保明博士，教授，硕士生导师。郑州大学生物工程系教授委员会主任。中国青年科技奖获得者，河南省跨世纪学术与技术带头人，河南省省管优秀专家。20年来，一直从事油菜、大豆等经济作物遗传育种研究工作，主持完成10多项国家、省重大攻关项目，主持育成不育系5个，培育新品种8个，荣获国家发明奖、科技进步奖2项、省部级奖3项、国家发明专利2项，发表论文42篇。主持承担国家转基因专项、国家支撑计划、国家农业转化资金、国家863项目以及中－法政府间国际科技合作等项目。国家发明奖、国家科技进步奖评审委员，国家农牧渔业丰收奖、国家农业跨越计划评审委员，中国油料作物学会理事、河南省生物化学与分子生物学学会理事。

位芳博士，讲师，硕士生导师。1981年2月出生，河南项城人。2010年7月毕业于西北农林科技大学遗传学专业，获理学博士学位。自2010年10月以来，任教于郑州大学生物工程系，讲师。曾于2008年和2011年分别在奥地利孟德尔研究所、美国北达科他州立大学植物科学系从事植物分子细胞遗传学方面的研究。目前主要从事研究领域包括：以拟南芥、油菜、小麦等为主要研究对象，开展多倍体植物生殖发育遗传与表观遗传方面的研究工作。

王庆东博士，讲师，硕士生导师。2007年，博士毕业于武汉大学生命科学学院，硕士生导师，现致力于作物功能基因组学和植物花发育与调控的生物学研究。现指导和已毕业研究生共9名。在研项目：主持河南省科技厅重点科技攻关项目1项（2012.01-2014.12），河南省教育厅重点攻关项目1项（2012.01-2013.12），郑州市科技局项目1项（2012.01-2014.12）；主持1项横向项目“青藏高原优良中草药引种与驯化”；参与转基因生物新品种培育重大专项1项（2012.01-2016.12）和国家自然科学基金项目1项（2011.01-2013.12）。曾参与国家863重大专项“玉米不育化制种技术研究与应用”，国家自然科学基金重点项目“眼子菜属植物的自然杂交与进化”，国家科技成果重点推广计划项目---“大穗型玉米杂交种豫玉22号杂种优势机理研究” 等课题的研究，现已参与出版专著1部，发表论文13篇，其中SCI刊源文章2篇。

3. 生物信息与基因组学

人类基因组计划从基本的测序入手拉开了人类从信息角度认识生命奥秘的序幕。随之而来的蛋白质组学、结构基因组学、药物基因组学，也都要求研究者能够利用生物信息学的手段获取、分析和挖掘数据结果。尽管人们用不同的方法、从不同的角度进行生物的结构和功能的研究，但信息开采总是先行，系统分析、比较和功能研究，都是为了更好的应用先进技术，认识生命奥秘。生物信息学软件基于生物信息学理论的核酸和蛋白质序列综合分析平台，应用于后基因组时代的基因与蛋白质功能分析及预测、药物靶的筛选、新基因发布提交、PCR引物设计、寡核苷酸分析、酶切位点分析、蛋白质水解位点分析、核酸基序分析、蛋白质结构域分析、质粒绘图、开放阅读框搜索、基因预测和识别、蛋白质功能及二级结构预测、双重及多重序列比对、构建系统亲缘树等，是功能基因组学和分子生物学领域必备软件。

深入研究重要经济性状形成的遗传和分子基础，了解重要性状基因/QTL与基因/QTL、基因/QTL与环境的互作关系，阐明基因在种质资源中的各种等位变异类型及其遗传效应；加强基因组学、转录组学、蛋白组学、代谢组学和表型组学等研究，应用大规模、高通量的基因鉴定技术，获得一批重要性状基因标记，快速克隆一批具有我国自主知识产权的有利用价值的新基因，明确基因的功能，大幅度拓展可资利用的基因源，为分子标记育种、转基因育种和分子设计育种提供标记、基因和其它遗传信息。开展了油菜芥酸、油酸、蛋白质含量等系统的遗传研究，借助统计遗传学和生物信息学对复杂性状发育调控与因素构成信息进行QTL分析。

重点开展主要农作物重要农艺性状相关基因的挖掘、定位、克隆和功能分析研究，目前主要承担国家“重大转基因专项”课题、国家自然基金、河南省自然基金课题研究。

主要学术骨干包括：

田保明博士，教授，硕士生导师。郑州大学生物工程系教授委员会主任。中国青年科技奖获得者，河南省跨世纪学术与技术带头人，河南省省管优秀专家。20年来，一直从事油菜、大豆等经济作物遗传育种研究工作，主持完成10多项国家、省重大攻关项目，主持育成不育系5个，培育新品种8个，荣获国家发明奖、科技进步奖2项、省部级奖3项、国家发明专利2项，发表论文42篇。主持承担国家转基因专项、国家支撑计划、国家农业转化资金、国家863项目以及中－法政府间国际科技合作等项目。国家发明奖、国家科技进步奖评审委员，国家农牧渔业丰收奖、国家农业跨越计划评审委员，中国油料作物学会理事、河南省生物化学与分子生物学学会理事。

曹刚强博士，副教授，硕士生导师。2007.9-2008.8赴美国加州大学河滨分校植物系访问，2009.2-2009.8赴日本筑波大学生命环境科学研究科访问。承担国家自然科学基金项目：原始群体遗传结构与选择回交导入系QTL定位效率和精度的关系研究。研究领域：植物数量性状基因定位，基因功能鉴定，植物基因组与生物大分子的生物信息学分析。email:caogq@zzu.edu.cn。

赵慧智博士，助理研究员，专业方向为生物信息学。1999年—2003年，于中国科学技术大学获得自动化学士学位；2003年—2009年，于中国科学院自动化所研究所获得模式识别与人工智能博士学位，专业方向是生物信息学，研究内容是基于局部和系统的生物网络研究及其在疾病中的应用；2009年—2012年于首都儿科研究所工作，负责生物信息学研究，研究方向是从DNA、RNA、蛋白及表观遗传等不同水平的实验数据中寻找与疾病相关的生物标记物，从系统水平来探索疾病发生机制。2012年加入郑州大学生物工程系，讲授计算生物学、perl语言等课程。主要研究方向为：1）遗传相关因素统计分析 （关联研究、序列特征研究）；2）序列研究 （Next generation DNA sequencing 数据分析）；3）基于生物网络的系统生物学分析 （基因表达网络、miRNA调控网络、代谢网络）。