一、团队名称
生物质与生物能源团队(PI:彭良才)
实验室网址:https://bbrc.hbut.edu.cn/
二、团队介绍
团队负责人为彭良才博士,生命科学与健康工程学院二级岗教授、2006年教育部“长江学者”特聘教授、博士生导师。国家重点研发计划、转基因重大专项、973前期计划、国家自然科学基金、高等学校学科创新引智基地等国家级项目主持人。中国植物生理学会能源植物专业委员会委员、国际期刊Green Carbon副主编。团队围绕植物纤维素生物合成与纳米纤维解构改性;细胞壁代谢调控网络与生物质纳米原料选育;生物质绿色预处理与酶工程;物质纳米电化学储存与催化材料;模拟分子间的相互作用预测生物大分子的结构和功能;结合机器学习构建作物模型,实现生物系统的多维度精准解析等研究内容,已发表论文150余篇,其中SCI收录论文120余篇,包括Science, Science Bulletin, Journal of Advanced Research, Nature Communication, Bioresource Technology, Applied Energy, Carbohydrate Polymers等。授权美国和中国发明专利10余项,参编英文专著2部。
三、研究方向:
1)植物细胞壁生物合成与基因工程;2)生物质解构与生物燃料转化;3)生物质纳米功能材料催化与石墨稀合成;4)微生物组学与合成生物学;5)生物质大分子动力学与人工智能模拟。
四、团队组成
彭良才教授、夏涛研究员、王艳婷教授、康恒副教授、孙丹讲师、刘鹏讲师、余华讲师、康乃馨博士后、彭昊博士后、杨玉靖工程师
五、主要科研项目
1) 国家自然科学基金,基于纤维素合酶复合体定向设计的植物纤维素纳米结构形成机理,2025-2028
2) 国家自然科学基金,OsCESA4、7、9参与水稻次生壁纤维素超微结构形成机理的研究,2022-2025
3) 国家自然科学基金,OsPME34调控水稻茎秆高效降解的分子机理,2022-2024
4) 国家自然科学基金,基于伞菌纲真菌营养模式演化的木质纤维素降解机制研究,2021-2024
5) 国家自然科学基金,OsCESA4、7、9蛋白P-CR区域在水稻茎秆纤维素合成中的功能研究,2017-2020
6) 教育部、科技部高等学校学科创新引智计划,作物生物能源物质高效合成和转化分子机理创新引智基地,2020-2024
7) 国家重点研发计划,萃取植物收获物无害化资源化利用关键技术与设备研发,2016-2020
8) 国家转基因生物新品种培育科技重大专项,棉花纤维品质和水稻抗逆相关的纤维素合成关键基因的克隆与功能验证,2009-2012
9) 国家973计划前期研究专项,新型能源作物细胞壁生物合成分子机理研究,2009-2012
10) 教育部、国家外国专家局高等学校学科创新引智计划,作物生物能源物质高效合成和转化分子机理创新引智基地,2008-2017
11) 湖北省自然科学基金杰出青年项目,稻秆纤维素纳米结构特性与诱导产酶效能研究,2024-2027
六、代表性成果
1、 教学成果
第十九届“挑战杯”竞赛2024年度“揭榜挂帅”专项赛全国一等奖,基于人工细胞壁的高性能自组装纳米纤维素膜
2、 代表性科研论文:(“#”为共同作者;“*”为通讯作者;被引次数截止日期为2024年11月)
1) Peng, L., Kawagoe, Y., Hogan, P., Delmer, D.* Sitosterolb -1,4-glucoside as primer for cellulose synthesis in plants.Science. 295:147-150.2002.(IF: 63.714;被引次数: 768;中科院一区)
2) Arioli, T., Peng L., Betzner, A. S., Burn, J., Wittke, W., Herth, W., Camilleri, C., Hofte, H., Plazinski, J., Birch, R., Cork, A., Glover, J., Redmond, J., Williamson, R. E.*Molecular analysis of cellulose biosynthesis inArabidopsis. Science. 279:717-720.1998.(IF: 63.714;被引次数: 1554;中科院一区)
3) Yu, H.#, Zhang, G.#, Liu, J., Liu, P., Peng, H., Teng, Z., Li, Y., Ren, X., Fu, C., Tang, J., Li, M., Wang, Y., Wang, L., Peng, L.* A functional cascading of lignin modification via repression of caffeic acid O-methyltransferase for bioproduction and anti-oxidation in rice.Journal of Advanced Research.DOI: 10.1016/j.jare.2025.01.048.2025.(IF: 12.82;中科院一区)
4) Ai, Y.#, Wang, H.#, Liu, P, Yu, H, Sun, M., Zhang, R, Tang, J., Wang, Y.*, Feng, S.*, Peng, L.* Insights into contrastive cellulose nanofibrils assembly and nanocrystals catalysis from dual regulations of plant cell walls.Science Bulletin.69:3815-3819.2024.(IF: 20.577;被引次数: 5;中科院一区)
5) Wang, M., Wang, Y., Liu, J., Yu, H., Liu P., Yang, Y., Sun, D., Kang, H., Wang, Y., Tang, J., Fu, C., Peng, L. * Integration of advanced biotechnology for green carbon.Green Carbon. 2: 164-175. 2024.(IF: 15;被引次数: 16)
6) Zhang, R#, Hu, Z.#, Wang, Y., Hu, H., Li, F., Li, M., Ragauska, A., Xia, T., Ha, H., Tang, J., Yu, H.*, Xu, B.*, Peng, L.* Single-molecular insights into the breakpoint of cellulose nanofibers assembly during saccharification.Nature Communications. 14:1100.2023.(IF: 17.694;被引次数: 48;ESI高被引论文)
7) Hu, Z.#, Li, Q.#, Chen, Y., Li, T., Wang, Y., Zhang, R., Peng, H., Wang, H., Wang, Y., Tang, J., Aftab, M., Peng, L.* Intermittent ultrasound retains cellulases unlock for enhanced cellulosic ethanol with high-porosity biochar for dye adsorption using desirable rice mutant straw.Bioresource Technology. 369:128437.2023.(IF: 11.889;被引次数: 17)
8) Xu, C.#, Xia, T.#, Peng, H., Liu, P., Wang, Y., Wang, Y., Kang, H., Tang, J., Aftab, M., Peng, L.* BsEXLX of engineered Trichodermareesei strain as dual-active expansion to boost cellulases secretion for synergistic enhancement of biomass enzymatic saccharification in corn and Miscanthus straws.Bioresource Technology. 376: 128844.2023.(IF: 11.889;被引次数:12)
9) Zhang, R., Gao, H., Wang, T., He, B., Lu, J., Zhu, W., Peng, L., Wang, Y.* Challenges and perspectives of green-like lignocellulose pretreatments selectable for low-cost biofuels and high-value bioproduction.Bioresource Technology. 369: 128315.2023.(IF: 11.889;被引次数:75)
10) Peng, H.#, Zhao, W.#, Liu, J., Liu, P., Yu, H, Deng, J., Yang, Q., Zhang, R., Hu, Z., Liu, S., Sun, D., Peng, L., Wang, Y.* Distinct cellulose nanofibrils generated for improved Pickering emulsions and lignocellulose-degradation enzymes secretion coupled with high bioethanol production in natural rice mutant.Green Chemistry. 24:2975-2987.2022.(IF: 11.034;被引次数: 28)
11) Madadi, M., Wang, Y., Zhang, R., Hu, Z., Gao, H., Zhan, D., Yu, H., Yang, Q., Wang, Y., Tu, Y., Xia, T., Peng, L.* Integrating mild chemical pretreatments with endogenous protein supplement for complete biomass saccharification to maximize bioethanol production by enhancing cellulases adsorption in novel bioenergy Amaranthus.Industrial Crops and Products. 177:114471.2022.(IF: 6.449;被引次数: 17)
12) Yu, H., Hu, M., Hu, Z., Liu, F., Yu, H., Yang, Q., Gao, H., Xu, C., Wang, M., Zhang, G., Wang, Y., Xia, T., Peng, L., Wang, Y.* Insights into pectin dominated enhancements for elimination of toxic Cd and coupled with ethanol production in desirable lignocelluloses. Carbohydrate Polymers. 286: 119298. 2022. (IF:11.2; 被引次数: 15;中科院一区)
13) Madadi, M.#, Wang, Y. #, Xu, C., Liu, P., Wang, Y., Xia, T., Tu, Y., Lin, X., Song, B., Yang, X., Zhu, W., Duanmu, D., Tang, S.*,Peng, L.*Using Amaranthus green proteins as universal biosurfactant and biosorbent for effective enzymatic degradation of diverse lignocellulose residues and efficient multiple trace metals remediation of farming lands. Journal of Hazardous Materials. 406:124727.2021.(IF: 14.224; 被引次数: 55;中科院一区)
14) Zhang, R., Hu, H., Wang, Y., Hu, Z., Ren, S., Li, J., He, B., Wang, Y., Xia, T., Chen, P., Xie, G.,Peng, L.* A novel ricefragile culm 24 mutant encodes a UDP-glucose epimerase that affects cell wall properties and photosynthesis Journal of Experimental Botany. 71:2956-2969.2020.(I F: 7.298;被引次数: 33;中科院一区)
15) Wu, L.#, Feng, S.#, Deng, J., Yu, B., Wang, Y., He, B., Peng, H., Li, Q., Hu, R.*, Peng, L.*Altered carbon assimilation and cellulose accessibility to maximize bioethanol yield under low-cost biomass processing in corn brittle stalk. Green Chemistry.21:4388–4399. 2019.(IF: 11.034;被引次数: 50;中科院一区)
16) Cheng, L.#, Wang, L.#, Wei, L., Wu, Y., Alam, A., Xu, C., Wang, Y., Tu, Y., Peng, L., Xia, T. * Combined mild chemical pretreatments for complete cadmium release and cellulosic ethanol co-production distinctive in wheat mutant straw.Green Chemistry. 21:3693-3700.2019.(IF: 11.034;被引次数: 46;中科院一区)
17) Fan, C, Li, Y., Hu, Z., Hu, H., Wang, G., Li, A., Wang, Y., Tu, Y., Xia, T., Peng, L., Feng, S.* Ectopic expression of a novel OsExtensin-like gene consistently enhances plant lodging resistance by regulating cell elongation and cell wall thickening in rice.Plant Biotechnology Journal. 16:254-263.2018.(IF: 13.8;被引次数: 76; ESI高被引论文)
18) Hu, H., Zhang, R., Dong, S., Li, Y., Fan, C., Wang, Y., Xia, T., Chen, P., Feng, S., Persson, S.,Peng, L.*AtCSLD3 and GhCSLD3 mediate root growth and cell elongation downstream of the ethylene response pathway in Arabidopsis. Journal of Experimental Botany. 69:1065-1080.2018.(IF: 7.298;被引次数: 26;中科院一区)
19) Li, F.#, Xie, G.#, Huang, J., Zhang, R., Li, Y., Zhang, M., Wang, Y., Li, A., Li, X., Xia, T., Qu, C., Hu, F., Ragauskas, A.,Peng, L.* OsCESA9 conserved-site mutation leads to largely enhanced plant lodging resistance and biomass enzymatic saccharification by reducing cellulose DP and crystallinity in rice.Plant Biotechnology Journal. 15: 1093-1104.2017.(IF: 13.8;被引次数: 133;中科院一区)
20) Hu, H., Zhang. R., Feng, S., Wang, Y., Wang, Y., Fan, C., Li, Y., Liu, Z., Schneider, R., Xia, T., Ding, S., Persson, S., Peng, L.* Three AtCesA6-like members enhance biomass production by promoting cell growth and secondary wall thickenings in Arabidopsis. Plant Biotechnology Journal. 16: 976-988. 2017.(IF: 13.8;被引次数: 55)
21) Zahoor, Sun, D., Li, Y., Wang, J., Tu, Y., Wang, Y., Hu, Z., Zhou, S., Wang, L., Xie, G., Huang, J., Alam, A., Peng, L.* Biomass saccharification is largely enhanced by altering wall polymer features and reducing silicon accumulation in rice cultivars harvested from nitrogen fertilizer supply. Bioresource Technology. 243: 957-965.2017.(IF: 11.889;被引次数: 35;中科院一区)
22) Fan, C., Feng, S., Huang, J., Wang, Y., Wu, L., Li, X., Wang, L., Xia, T., Li, J., Cai, X.,Peng, L.* AtCesA8-drivenOsSUS3 expression leads to largely enhanced biomass saccharification and lodging resistance by distinctively altering lignocellulose features in rice. Biotechnology for Biofuels. 10:221.2017.(IF: 7.67;被引次数: 71;中科院一区)
23) Li, X., Liao, H., Fan, C., Hu, H., Li, Y., Li, J., Yi, Z., Cai, X., Peng, L., Tu, Y.* Distinct geographical distribution of the Miscanthus accessions with varied biomass enzymatic saccharification. PLoS ONE. 11(8):e0160026.2016.(IF: 4.411;被引次数: 186; ESI高被引论文)
24) Jin, W. #, Chen, L. #, Hu, M., Sun, D., Li, A., Li, Y., Hu, Z., Zhou, S., Tu, Y., Xia, T., Wang, Y., Xie, G., Li, Y., Bai, B., Peng, L.* Tween-80 is effective for enhancing steam-exploded biomass enzymatic saccharification and ethanol production by specifically lessening cellulase absorption with lignin in common reed. Applied Energy.175:82-90.2016.(IF: 11.446;被引次数: 158; ESI高被引论文;中科院一区)
25) Li, F.#, Zhang, M.#, Guo, K., Hu, Z., Zhang, R., Feng, Y., Yi, X., Zou, W., Wang, L., Wu, C., Tian, J., Lu, T., Xie, G.*,Peng, L.*High-level arabinose predominately affects cellulose crystallinity for genetic enhancing both plant lodging resistance and biomass enzymatic digestibility in rice mutants.Plant Biotechnology Journal. 13:514-525.2015.(IF: 13.8,被引次数: 165;中科院一区)
26) Zhang, W.#, Yi Z.#, Huang, J., Li, F., Hao, B., Li, M., Hong, S., Lv, Y., Sun, W., Ragauskas, A., Hu, F., Peng, J., Peng, L.* Three lignocellulose features that distinctively affect biomass enzymatic digestibility under NaOH and H2SO4 pretreatments inMiscanthus.Bioresource Technology. 130: 30-37.2013. (IF: 11.889;被引次数: 133;中科院一区)
27) Xu, N.#, Zhang, W.#, Ren, S., Liu, F., Zhao, C., Liao, H., Xu, Z., Li, Q., Tu, Y., Yu, B., Wang, Y., Jiang, J., Qin, J., Peng, L.*Hemicelluloses negatively affect lignocellulose crystallinity for high biomass digestibility under NaOH and H2SO4 pretreatments in Miscanthus.Biotechnology for Biofuels. 5(1):58. 2012.(IF: 7.67;被引次数: 296;中科院一区)
28) 王艳婷, 徐正丹, 彭良才.*植物细胞壁沟槽结构与生物质利用研究展望. 中国科学:生命科学. 44(8):766-774. 2014.(被引次数: 73)
29) 彭良才.论中国生物能源发展的根本出路[J]. 华中农业大学学报. (2):1-6.2011.(被引次数: 147)
3、 代表性国家发明专利
1) Arioli, T., Williamson, R. E., Betzner, A. S.,Peng, L. Manipulation of cellulose and/or beta–1,4-glucan. International Patent Application No. PCT/AU97/ 00402, ANU and CSIRO, Australia
2) 彭良才,刘鹏,康恒,王艳婷,余华,夏涛,王逸虹,孙丹,王苗,一种提高里氏木霉产纤维素酶的方法及应用,授权专利号:ZL 2024 10569519.5
3) 彭良才,张冉,胡振,鲁俊,王艳婷,夏涛,王友梅,一种定点突变植物纤维素合酶CESA的方法及cesa突变体在制备纳米晶中的应用,授权专利号:ZL 2021 11551615.X
4) 彭良才,王艳婷,胡振,余海忠,王友梅,夏涛,丰胜求,胡翠云,一种OsCESA9突变体在改良水稻茎秆纤维素聚合度以及制备石墨烯中的应用,授权专利号:ZL 2021 11542601.1
5) 彭良才,夏涛,彭昊,胡振,刘鹏,王艳婷,张冉,涂媛苑,一种高效诱导里氏木霉产酶的水稻纤维素纳米纤维及其应用,授权专利号:ZL 2021 11544110.0
6) 彭良才,夏涛,王艳婷,余海忠,郝勃,何博洋,魏小洋,涂芬,熊科,一株高效代谢木糖的转基因酿酒酵母工程菌E4及其应用,授权专利号:ZL 2021 10149633.9
7) 彭良才,王友梅,王艳婷,涂媛苑,夏涛,汤尚文,丰胜求,山姆,徐成宝,余华,一种促进生物质材料产醇的方法,授权专利号:ZL 2020 10267807.7
8) 彭良才,范春芬,丰胜求,李英,夏涛,王令强,利用伸展蛋白提高水稻抗倒伏能力的方法,授权专利号:ZL 2017 10034163.5
9) 彭良才,丰胜求,谢国生,王令强,王艳婷,李英,范春芬,孙海燕,胡慧贞,利用外切葡聚糖酶提高水稻秸秆降解转化效率的方法,授权专利号:ZL 2016 11079476.4
10) 彭良才,郝勃,夏涛,涂媛苑,王艳婷,涂芬,熊科,魏小洋,一株利用木糖高效发酵乙醇的转基因工程酿酒酵母SF4,授权专利号:ZL 2016 11019716.1
七、研究生毕业去向
1、 博士研究生:
1) 海外高校:
美国密歇根州立大学(郭凯)、德国亚琛工业大学(杨波、李英)等。
2) 国内高校:
北京大学(张贵粉)、云南大学(张冉)、西南大学(范春芬)、广西大学(黄江锋)、西湖大学(李傲)、江南大学(Madadi Meysam)、江苏大学(Zahoor)、沈阳农业大学(李丰成)、西南林业大学(胡慧贞)、山西农业大学(李旭凯、王友梅、胡振等)、安徽农业大学(吴雷明)、中国科学院青岛生物能源与过程研究所(彭昊)等。
2、 硕士研究生:
1) 攻读博士学位:
海外:美国斯坦福大学(魏小洋)、美国北达科他州立大学(张威、任双丰)德国马普所(汪洋、董舒超)、德国亥姆霍兹慕尼黑研究中心(陈媛媛)、比利时大学(易晓燕)、澳大利亚科廷大学(伍峙亮)等。
国内:武汉大学(刘绪、陈灵)、浙江大学(朱晓博)、东南大学(张晶)、中南大学(陈婷婷)、中国科学院植物所(王如意)、中国科学院广州能源所(邓俊)、中国农业大学(李蒙、韦璐瑶)、华中农业大学(李佳颖、刘斐、管伦、王姣、胡翠云等)、香港大学(张锐)、南方科技大学(张惠仪、李雨浓)等。
2) 企事业单位:
国际:联合国粮农组织(李倩)、美国辉瑞武汉研发中心(涂芬、淑芬、张苗苗等)、瑞士MDPI出版社(程亮亮、刘雪等)等。
国内:湖南株洲市委(魏锋)、北京大北农集团(徐雯、颜旭)、广州金域医学检验集团(金文祥)、武汉生物制品研究所(李榆杨)、湖北省成套招标股份有限公司(吴悦)、山西农业大学(唐娇艳)、淮阴师范学院(徐宁)等。
八、联系方式
联系人:王艳婷
邮 箱:wangyanting_hbut@hbut.edu.cn
九、团队招生信息
现有博士研究生9人,硕士研究生16人。
团队每年招收博士研究生2-3人,硕士研究生10-12人。