赵伦，中共党员  教授  博士生导师

国家优秀青年人才项目获得者

作物遗传改良全国重点实验室和油菜遗传改良创新团队成员

       主要从事植物表观/三维基因组学与油菜遗传改良研究，将传统遗传学研究结合基因组、转录组、表观基因组和三维基因组等多组学手段，解析油菜重要农艺性状形成的遗传和表观遗传调控机制。阐明了油菜杂种优势利用途径化学杀雄的分子机理，发现了除草剂“稳态耐性”新机制；开发/改进了植物表观和三维基因组领域的关键核心技术eChIP-seq和ChIA-PET，构建了首张油菜参考表观基因组图谱，揭示了亚基因组间转录不平衡的表观遗传学基础；绘制了水稻参考表观基因组图谱和高分辨率的三维基因组图谱，发现了具有增强子活性的启动子，揭示了遗传变异通过改变三维基因组结构远程调控基因转录和重要农艺性状形成的机制。研究结果发表在Genome Biology、Nature Communications、Autophagy、Molecular Plant、Plant Biotechnology Journal、Plant Journal和Journal of Integrative Plant Biology等国际重要期刊，为解析油菜重要农艺性状调控机制和作物遗传改良提供了新技术、新视角和新思路。担任Genome Biology等期刊审稿人。先后主持国家自然科学基金、国家重点研发计划子课题和中国博士后基金等项目。获得上海市“超级博士后”和武汉市“青年英才”等资助和荣誉称号。

主讲课程：遗传学

学习及工作经历

2021.05-至今       华中农业大学 作物遗传改良国家重点实验室/植物科学技术学院 教授

2021.02-2021.04  中国科学院分子植物科学卓越创新中心

2020.02-2021.01  美国 普渡大学 博士后

2019.11-2020.01  美国 普渡大学 交流访问

2019.05-2020.01  中国科学院分子植物科学卓越创新中心 生物学 博士后

2016.01-2019.04  华中农业大学 生物学 博士后

2009.09-2015.12  华中农业大学 作物遗传育种 博士

2005.09-2009.06  华中农业大学  农学 学士

研究方向：植物表观/三维基因组学与油菜遗传改良

       染色质是真核生物遗传物质的载体。染色质状态是基因组序列外的第二套遗传密码，由DNA甲基化、组蛋白修饰和核小体排列等多种表观遗传修饰决定；染色质三维空间构象为基因组活动提供空间平台。染色质状态及三维空间构象在基因组转录调控和生长发育中均发挥重要作用。

 本课题组以模式植物拟南芥和和芸苔属“禹氏三角”中三个基本种和三个复合种为主要研究对象，从事植物表观遗传学、表观基因组学和三维基因组学研究；通过开发新技术，系统注释油菜全基因组调控元件，并解析其在转录调控、重要农艺性状形成和非生物逆境（盐碱）适应中的功能；解析表观遗传修饰的调控机制及其生物学功能；揭示表观遗传修饰和基因组三维空间结构在多倍化物种形成、多倍体优势和耐盐碱等非生物逆境适应性优势形成中的生物学功能和分子调控机制；开发CRISPR及其衍生技术，改造重要顺式调控元件的表观遗传修饰和远程交互作用，调控基因表达和性状形成；最终为芸苔属优异种质资源应用于油菜遗传改良奠定理论基础和技术支持。具体研究方向如下：

1. 植物表观/三维基因组学相关技术开发

2. 植物DNA甲基化调控机制、不同类型表观遗传修饰协作机制

3. 油菜多倍体优势和杂种优势形成的遗传与表观遗传调控机制

4. 油菜重要农艺性状（产量等）的调控机制

科研项目

1. 国家自然科学基金（优秀青年项目），油菜表观/三维基因组学与遗传育种，2023-2025，主持

2. 十四五国家重点研发计划子课题，油菜和棉花全景多维组学分析，2021-2026，主持

3. 华中农业大学新进高层次人才科研启动项目，2021-2025，主持

4. 武汉英才项目，2022-2023，主持

5. 上海市“超级博士后”项目，植物DNA甲基化相关的三维基因组学研究，2019-2020，主持

6. 国家自然科学基金（青年项目），植物eChIP-seq技术的建立与甘蓝型油菜表观基因组图谱的构建，2018-2020，主持

7. 中国博士后基金，植物高效ChIP-seq技术的建立及其应用，2017-2018，主持

8. 国家自然科学基金，水稻三维基因组结构及其与表观遗传修饰的关系研究，2018-2021，参与

9. 国家自然科学基金，适合机械化生产的甘蓝型油菜株型性状QTL定位，2009-2012，参与

学术论文与著作（*通讯作者，^#共同第一作者）

学术论文I (第一或通讯研究)

1. Zhao L^#, Zhou Q^#, He L^#, Deng L, Lozano-Duran R, Li G; Zhu JK. DNA methylation underpins the epigenomic landscape regulating genome transcription in Arabidopsis. Genome Biology. 2022. Accepted. (IF_5years=20.3)

2. Zhang Q^#, Guan P^#, Zhao L^#, Ma M, Xie L, Li Y, Zheng R, Ouyang W, Wang S, Li H, Zhang Y, Peng Y, Cao Z, Zhang W, Xiao Q, Xiao Y, Fu T, Li G*, Li X* & Shen J*. Asymmetric epigenome maps of subgenomes reveal imbalanced transcription and distinct evolutionary trends in Brassica napus. Molecular Plant. 2021. 14(4):604-619. doi: 10.1016/j.molp.2020.12.020. (IF_5years=19.6)

3. Zhao L^#, Xie L^#, Zhang Q^#, Ouyang W, Deng L, Guan P, Ma M, Li Y, Zhang Y, Xiao Q, Zhang J, Li H, Wang S, Man J, Cao Z, Zhang Q, Zhang Q, Li G*, Li X*. Integrative analysis of reference epigenomes in 20 rice varieties. Nature Communications. 2020. 11(1):2658. doi: 10.1038/s41467-020-16457-5. (IF_5years=17.87)

4. Tang K^#, Zhao L^#, Ren Y^#, Yang S, Zhu JK, Zhao C*. The transcription factor ICE1 functions in cold stress response by binding to the promoters of CBF and COR genes. Journal of Integrative Plant Biology. 2020. 62(3):258-263. doi: 10.1111/jipb.12918. (IF_5years=8.2)

5. Zhao L^#, Wang S^#, Cao Z^#, Ouyang W, Zhang Q, Xie L, Zheng R, Guo M, Ma M, Hu Z, Sung WK, Zhang Q, Li G*, Li X*. Chromatin loops associated with active genes and heterochromatin shape rice genome architecture for transcriptional regulation. Nature Communications. 2019. 10(1):3640. doi: 10.1038/s41467-019-11535-9. (IF_5years=17.87)

6. Zhao L^#, Deng L^#, Zhang Q, Jing X, Ma M, Yi B, Wen J, Ma C, Tu J, Fu T, Shen J*. Autophagy contributes to sulfonylurea herbicide tolerance via GCN2-independent regulation of amino acid homeostasis. Autophagy. 2018.14(4):702-714. doi: 10.1080/15548627.2017.1407888.  (IF_5years=16.1)

7. Zhao L, Jing X, Chen L, Liu Y, Su Y, Liu T, Gao C, Yi B, Wen J, Ma C, Tu J, Zou J, Fu T, Shen J*. Tribenuron-methyl induces male sterility through anther-specific inhibition of acetolactate synthase leading to autophagic cell death, Molecular Plant, 2015. 8(12):1710-1724. doi:10.1016/j.molp.2015.08.009. (IF_5years=19.6)

学术论文II (部分合作研究)

1. Peng Y^#,  Xiong D^#, Zhao L, Ouyang W, Wang S, Sun J, Zhang Q, Guan P, Xie L, Li W, Li G*, Yan J*, Li X*. Chromatin interaction maps reveal genetic regulation for quantitative traits in maize. Nature Communications. 2019 14;10(1):2632. doi: 10.1038/s41467-019-10602-5.

2. Wang G, Zhang X, Huang W, Xu P, Lv Z, Zhao L, Wen J, Yi B, Ma C, Tu J, Fu T, Shen J. Increased seed number per silique in Brassica juncea by deleting cis-regulatory region affecting BjCLV1 expression in carpel margin meristem. Plant Biotechnology Journal. 2021. 19(11):2333-2348. doi:10.1111/pbi.13664.

3. Huang P^#, Huang H^#, Lin X, Liu P, Zhao L, Nie WF, Zhu JK, Lang Z. MSI4/FVE is required for accumulation of 24-nt siRNAs and DNA methylation at a subset of target regions of RNA-directed DNA methylation. Plant Journal. 2021. 108(2):347-357. doi: 10.1111/tpj.15441.

4. Xie L, Liu M, Zhao L, Cao K, Wang P, Xu W, Sung WK, Li X, Li G. RiceENCODE: A comprehensive epigenomic database as a rice Encyclopedia of DNA Elements. Molecular Plant. 2021. 14(10):1604-1606. doi:10.1016/j.molp.2021.08.018.

5. Deng L^#, Gao B^#, Zhao L, Zhang Y, Zhang Q, Guo M, Yang Y, Wang S, Xie L, Lou H, Ma M, Zhang W, Cao Z, Zhang Q, McClung CR, Li G, Li X*. Diurnal RNAPII-tethered chromatin interactions are associated with rhythmic gene expression in rice. Genome Biology. 2022. 23(1):7. doi: 10.1186/s13059-021-02594-7.

6. He L, Huang H, Bradai M, Zhao C, You Y, Ma J, Zhao L, Lozano-Duran R, and Zhu JK. DNA methylation-free Arabidopsis reveals crucial roles of DNA methylation in regulating gene expression and development. Nature Communications. 2022. 13:1335. doi: 10.1038/s41467-022-28940-2.

7. Wan H^#, Qian J^#, Zhang H, Lu H, Li O, Li R, Yu Y, Wen J, Zhao L, Yi B, Fu T, Shen J*. Combined Transcriptomics and Metabolomics Analysis Reveals the Molecular Mechanism of Salt Tolerance of Huayouza 62, an Elite Cultivar in Rapeseed (Brassica napus L.). Journal of  Integrative Plant Biology, 2022, 23(3): 1279. doi: 10.3390/ijms23031279.

8. Zhang S^#*, Deng L^#, Zhao L, Wu C*. Genome-wide binding analysis of transcription factor Rice Indeterminate 1 reveals a complex network controlling rice floral transition. Journal Integrative Plant Biology. 2022, doi: 10.1111/jipb.13325. 

9. Ye S, Hua S, Ma T, Ma X, Chen Y, Wu L, Zhao L, Yi B, Ma C, Tu J, Shen J, Fu T, Wen J*. Genetic and Multi-omics Analysis Reveal BnaA07.PAP2In-184-317 as the Key Gene Conferring Anthocyanin-based Color in Brassica napus Flowers. Journal of Experimental Botany. 2022 Jul 20:erac312. doi: 10.1093/jxb/erac312.

10. Lu H, Wu H, Zhu G, Yin C, Zhao L, Wen J, Yi B, Ma C, Tu J, Fu T, Shen J*. Identification and Fine Mapping of the Candidate Gene Controlling Multi-Inflorescence in Brassica napus. International Journal of Molecular Sciences. 2022 Jun 29;23(13):7244. doi: 10.3390/ijms23137244.

11. Ye S, Yan L, Ma X, Chen Y, Wu L, Ma T, Zhao L, Yi B, Ma C, Tu J, Shen J, Fu T, Wen J*. Combined BSA-Seq Based Mapping and RNA-Seq Profiling Reveal Candidate Genes Associated with Plant Architecture in Brassica  napus. International Journal of Molecular Sciences. 2022 Feb 23;23(5):2472. doi: 10.3390/ijms23052472.

出版著作

1. 赵伦，沈金雄. 第六章, 油菜化学杀雄杂种利用研究. 涂金星等著. 油菜杂种优势利用的生物学基础. 2018. 北京, 科学出版社.  ISBN 978-7-03-058545-5. 219-236页

招生专业：作物遗传育种、作物生物技术和作物信息

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