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夏庆友
发布时间: 2022年04月08日 14:07   作者:   审核人:  来源:   浏览次数:


    夏庆友


     西南大学教授、博士生导师

     西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心 主任

     蚕桑重庆市重点实验室  主任

     重庆市蚕丝纤维新材料工程技术研究中心  主任

     国家重要人才奖励计划特聘教授

     国家级人才计划首批百千万工程领军人才

     国家自然科学二等奖获得者(第一贡献人)

     爱思唯尔2019、2020、2021、2022“中国高被引学者”


     学习工作经历

    1985-1996    科研人员                  四川省农科院蚕研所

    1997-2001    博士后,特别研究员   日本九州大学

    2000至今       教授,博导                 西南大学

    2002至今       副主任                     农业部蚕桑功能基因组与生物技术重点开放实验室

    2005—2007  院长                         西南大学蚕学与生物技术学院

    2005—2012  副主任                     教育部家蚕基因组学重点实验室

    2006至今       副所长                     西南大学蚕学与系统生物学研究所

    2007—2016  院长                         西南大学生物技术学院

    2011—2018  主任                         家蚕基因组生物学国家重点实验室

    2013至今       主任                         重庆市蚕丝纤维新材料工程技术研究中心

    2018至今       主任                         西南大学前沿交叉学科研究院生物学研究中心


    主要科研领域与方向

    昆虫分子生物学

    基因组与功能基因组

    利用基因编辑等技术进行品种改良和素材创新等


      主要从事家蚕基因组学、功能基因组学、基因组编辑与转基因抗病育种、丝蛋白性能改造、家蚕规模化种质创制、蚕桑现代技术革新等方面的研究。先后主持了“973”、“863”、国家科技攻关、国家自然科学基金重点、国际合作项目等重大研究项目;主持完成家蚕基因组计划、家蚕基因芯片研发、家蚕基因组数据库、家蚕转基因与基因组编辑平台构建等研究,建立人工饲料规模化和工厂化养蚕技术体系。在Science、Nat Biotechnol、PNAS、Genome Biology、JBC等国际著名杂志发表论文500余篇。


     科学成就

  一、完成了中国家蚕基因组计划

1.框架图:采用霰弹法完成550万个家蚕全基因组测序反应,基因组覆盖度6倍,以第一作者和通讯作者发表第一张家蚕全基因组框架图(Science, 2004),此亦为世界第一张鳞翅目昆虫基因组序列图和第三张昆虫基因组序列图。Nature专题评论称“这是中国科学家的杰出贡献”。

2.精细图:主持国际合作,整合国际家蚕基因组数据,绘制9倍覆盖度的家蚕基因组精细图,将90%的基因组序列定位到染色体。国际知名昆虫学刊物Insect Biochem Mol Biol(IBMB, 2008)以《家蚕基因组特别刊》发表该系列成果。

3.遗传变异图:完成29个家蚕品系及11个野桑蚕材料的全基因组重测序,鉴定1600万个SNP位点、31万个插入缺失突变和3.5万个基因组结构变异,发现受驯化选择的基因组区域和基因,以第一作者发表该成果(Science, 2009)。Science News称其为“生物基因组资源扩展进程的里程碑”。

  二、建立了家蚕基因功能研究关键平台技术

1.多组学研究平台:主持设计制作首张家蚕全基因组表达谱分析芯片,建立家蚕转录组、蛋白质组和代谢组研究技术体系(Genome Biol, 2007; IBMB, 2007, 2009, 2015),构建家蚕不同发育阶段、不同组织、不同胁迫条件下的多组学图谱(J Proteome Res, 2013, 2016, 2017; Proteomics, 2014, 2017, 2018)。研究规模和水平国际领先,为家蚕基因功能研究提供了重要支撑。

2.基因组数据库:构建世界第一个家蚕基因组数据库SilkDB(Nucleic Acids Res, 2005, 2010),至今80个国家和地区的研究机构访问超200万次,是国际蚕学及昆虫学领域的权威数据平台之一。

3.基因功能研究关键技术:建立家蚕突变基因图位克隆技术,克隆并研究了伴性赤蚁sch(PNAS, 2010)、小卵vit(JBC, 2013)等家蚕突变基因。建立家蚕转基因过表达、转基因RNAi、GAL4/UAS表达系统(Cell Res, 2011; IBMB, 2013, 2018),以及TALEN、ZFN、CRISPR/Cas9等基因组编辑技术(IBMB, 2014, 2017),受到国际同行的广泛引用和好评。

     三、解析了家蚕重要经济性状形成的分子机理

作为首席主持两期家蚕973项目,重点解析丝蛋白合成、免疫抗性、变态发育等重要经济性状形成的分子机理,取得了系列突破。

1.丝蛋白合成调控: 发现保幼激素、蜕皮激素及Sage和Dimm等转录因子调控丝蛋白合成并影响茧丝产量(JBC, 2015; BBA-Gen Subjects, 2016)。证实前部丝腺及吐丝器在维持pH、金属离子等成丝环境中发挥重要作用,并影响丝纤维力学性能(IBMB, 2016; Proteomics, 2017)。新鉴定类丝胶蛋白、酶及酶抑制剂等茧丝蛋白500余种,证实SPI38、Seroin等蛋白的抗菌作用(J Proteome Res, 2013; IBMB, 2015, 2016, 2017)。

2. 免疫抗性调控:系统鉴定了家蚕免疫关键基因及信号传导途径(Genomics, 2006; Dev Comp Immunol, 2008; Insect Mol Biol, 2009)。绘制家蚕黑胸败血芽孢杆菌全基因组图谱,发现α-toxin、PC等毒素蛋白引发家蚕败血病的分子机理(PLoS Pathog, 2016)。阐释STING、Spry等蛋白在家蚕抗病毒免疫中的作用及分子机理(JBC, 2018)。

3. 变态发育调控:系统鉴定了家蚕激素信号途径关键基因(IBMB, 2008)。证实Antp、POU-M2、Scr等调控蜕皮激素及保幼激素合成并影响变态发育(JBC, 2015),发现保幼激素信号分子Kr-h1负调控蜕皮激素合成并影响变态发育的表观遗传新机制(PNAS, 2018)。揭示磷酸化修饰对激素信号分子BR-C功能的调节作用(JBC, 2017)。

4. 进化与驯化机制:发现家蚕由中国野桑蚕经单一驯化事件驯化而来,354个基因受到人工选择(Science, 2009)。构建并分析了家蚕全基因组DNA甲基化图谱(Nat Biotechnol, 2010)。绘制斜纹夜蛾全基因组图谱,发现其化学感受、解毒等基因家族进化与家蚕存在显著差异(Nat Ecol Evol, 2017)。

     四、家蚕性状遗传改良及新型素材创制

1. 蚕丝遗传改良:提出蚕丝性能遗传改造理论和策略,完成首个人造丝蛋白的设计、表达和成丝(Sci Rep, 2014; Funct Integr Genomic, 2015)。实现前部丝腺特异的离子通道蛋白靶向调控,创制了高强度及高韧性蚕丝材料(J Insect Physiol, 2015; Biomacromolecules, 2015, 2019)。

2. 功能性蚕丝创制:建立高效家蚕丝腺生物反应器(Transgenic Res, 2013, 2014),制备了含aFGF、TGF-β1、PDGF等生长因子活性的新型蚕丝(Acta Biomater, 2014, 2018),拓展了蚕丝在日化美容及医疗卫生领域的应用。

3. 抗病毒素材创制:通过增量表达内源和外源抗病基因,以及对病毒基因进行RNAi等途径,创制10余个抗家蚕核型多角体病毒的优良素材(Antivir Res, 2013; Dev Comp Immunol, 2017, 2018),高抗素材SW-H在高剂量攻毒条件下死亡率可降低80%(IBMB, 2012, 2014)。

4. 新型蚕丝产业技术:提出丝纺产业和清洁化蚕丝生产等产业新理念开发了基于新饲料、新品种和智能装备的清洁化养蚕体系,建立茧丝加工新工艺,推动了我国蚕丝产业向高效、集约、规模和多样化发展,受到业界高度重视。

先后主持973、863、国家自然科学基金重点等项目。迄今发表研究论文500余篇(其中SCI论文263篇,总IF≈999.9),他引5281次(其中第一和通讯作者SCI论文158篇,SCI他引3497次,IF≈645.2),论文数及引用数在国际蚕学界连续多年位居首位。出版《蚕的基因组》等专著5部,获授权发明专利45项,国际发明专利1项。获国家自然科学二等奖、重庆市自然科学一等奖等奖励,受邀在Annu Rev Entomol发表专题综述多次担任国际学术会议执行主席并作特邀报告,受邀在多个国际知名大学讲学。


     代表性论文(30篇):

1.   Xia Q, Zhou Z, Lu C, Cheng D, Dai F, Li B, Zhao P, Zha X, Cheng T, Chai C, Pan G, Xu J, Liu C, Lin Y, Qian J, Hou Y, Wu Z, Li G, Pan M, Li C, Shen Y, Lan X, Yuan L, Li T, Xu H, Yang G, Wan Y, Zhu Y, Yu M, Shen W, Wu D, Xiang Z, Yu J, Wang J, Li R, Shi J, Li H, Li G, Su J, Wang X, Li G, Zhang Z, Wu Q, Li J, Zhang Q, Wei N, Xu J, Sun H, Dong L, Liu D, Zhao S, Zhao X, Meng Q, Lan F, Huang X, Li Y, Fang L, Li C, Li D, Sun Y, Zhang Z, Yang Z, Huang Y, Xi Y, Qi Q, He D, Huang H, Zhang X, Wang Z, Li W, Cao Y, Yu Y, Yu H, Li J, Ye J, Chen H, Zhou Y, Liu B, Wang J, Ye J, Ji H, Li S, Ni P, Zhang J, Zhang Y, Zheng H, Mao B, Wang W, Ye C, Li S, Wang J, Wong GK, Yang H; Biology Analysis Group. A draft sequence for the genome of the domesticated silkworm (Bombyx mori). Science. 2004, 306(5703):1937-40.

2.  Xia Q, Guo Y, Zhang Z, Li D, Xuan Z, Li Z, Dai F, Li Y, Cheng D, Li R, Cheng T, Jiang T, Becquet C, Xu X, Liu C, Zha X, Fan W, Lin Y, Shen Y, Jiang L, Jensen J, Hellmann I, Tang S, Zhao P, Xu H, Yu C, Zhang G, Li J, Cao J, Liu S, He N, Zhou Y, Liu H, Zhao J, Ye C, Du Z, Pan G, Zhao A, Shao H, Zeng W, Wu P, Li C, Pan M, Li J, Yin X, Li D, Wang J, Zheng H, Wang W, Zhang X, Li S, Yang H, Lu C, Nielsen R, Zhou Z, Wang J, Xiang Z*, Wang J*. Complete resequencing of 40 genomes reveals domestication events and genes in silkworm (Bombyx). Science. 2009, 326(5951):433-6.

3. Xiang H, Zhu J, Chen Q, Dai F, Li X, Li M, Zhang H, Zhang G, Li D, Dong Y, Zhao L, Lin Y, Cheng D, Yu J, Sun J, Zhou X, Ma K, He Y, Zhao Y, Guo S, Ye M, Guo G, Li Y, Li R, Zhang X, Ma L, Kristiansen K, Guo Q, Jiang J, Beck S, Xia Q*, Wang W*, Wang J*. Single base-resolution methylome of the silkworm reveals a sparse epigenomic map. Nat Biotechnol. 2010, 28(5):516-20.

4. Cheng T, Wu J, Wu Y, Chilukuri RV, Huang L, Yamamoto K, Feng L, Li W, Chen Z, Guo H, Liu J, Li S, Wang X, Peng L, Liu D, Guo Y, Fu B, Li Z, Liu C, Chen Y, Tomar A, Hilliou F, Montagné N, Jacquin-Joly E, d'Alençon E, Seth RK, Bhatnagar RK, Jouraku A, Shiotsuki T, Kadono-Okuda K, Promboon A, Smagghe G,, Arunkumar KP, Kishino H, Goldsmith MR, Feng Q*, Xia Q*, Mita K*. Genomic adaptation to polyphagy and insecticides in a major East Asian noctuid pest. Nat Ecol Evol. 2017, 1(11):1747-1756.

5. Xia Q, Cheng D, Duan J, Wang G, Cheng T, Zha X, Liu C, Zhao P, Dai F, Zhang Z, He N, Zhang L, Xiang Z. Microarray-based gene expression profiles in multiple tissues of the domesticated silkworm, Bombyx mori. Genome Biol. 2007, 8(8):R162.

6.Xia Q, Li S, Feng Q. Advances in silkworm studies accelerated by the genome sequencing of Bombyx mori. Annu Rev Entomol. 2014; 59:513-536.

7.  Liu C, Yamamoto K, Cheng T, Kadono-Okuda K, Narukawa J, Liu S, Han Y, Futahashi R, Kidokoro K, Noda H, Kobayashi I, Tamura T, Ohnuma A, Banno Y, Dai F, Xiang Z, Goldsmith MR, Mita K, Xia Q*. Repression of tyrosine hydroxylase is responsible for the sex-linked chocolate mutation of the silkworm, Bombyx mori. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010, 107(29):12980-5.

8.Zhang T, Song W, Li Z, Qian W, Wei L, Yang Y, Wang W, Zhou X, Meng M, Peng J, Xia QY*, Perrimon N*, Cheng D*. Krüppel homolog 1 represses insect ecdysone biosynthesis by directly inhibiting the transcription of steroidogenic enzymes. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018, 115(15):3960-5.

9. Duan J, Li R, Cheng D, Fan W, Zha X, Cheng T, Wu Y, Wang J, Mita K, Xiang Z, Xia Q*. SilkDB v2.0: a platform for silkworm (Bombyx mori ) genome biology. Nucleic Acids Res. 2010, 38(Database issue):D453-6.

10.  Wang J#, Xia Q#, He X, Dai M, Ruan J, Chen J, Yu G, Yuan H, Hu Y, Li R, Feng T, Ye C, Lu C, Wang J, Li S, Wong GK, Yang H, Wang J, Xiang Z, Zhou Z, Yu J. SilkDB: a knowledgebase for silkworm biology and genomics. Nucleic Acids Res. 2005, 1, 33 (Database issue):D399-402.

11. Lin P, Cheng T, Ma S, Gao J, Jin S, Jiang L, Xia Q*. Bacillus bombysepticus α-Toxin Binding to G Protein-Coupled Receptor Kinase 2 Regulates cAMP/PKA Signaling Pathway to Induce Host Death. PLoS Pathog. 2016, 29;12(3):e1005527.

12. Wang X, Zhao P, Li Y, Yi Q, Ma S, Xie K, Chen H, Xia Q*. Modifying the Mechanical Properties of Silk Fiber by Genetically Disrupting the Ionic Environment for Silk Formation. Biomacromolecules. 2015;16(10):3119-3125.

13. Peng Z, Yang X, Liu C, Dong Z, Wang F, Wang X, Hu W, Zhang X, Zhao P, Xia Q*. Structural and Mechanical Properties of Silk from Different Instars of Bombyx mori. Biomacromolecules. 2019, 20(3):1203-1216.

14. Ma L, Xu H, Zhu J, Ma S, Liu Y, Jiang RJ, Xia Q*, Li S*. Ras1(CA) overexpression in the posterior silk gland improves silk yield. Cell Res. 2011, 21(6):934-43.

15. Wang F, Xu H, Wang Y, Wang R, Yuan L, Ding H, Song C, Ma S, Peng Z, Peng Z, Zhao P, Xia Q.*. Advanced silk material spun by a transgenic silkworm promotes cell proliferation for biomedical application. Acta Biomater. 2014; 10(12):4947-55.

16.Wang F, Wang Y, Tian C, Xu S, Wang R, Hou K, Chen W, Zhao P, Yu L, Lu Z, Kaplan DL, Xia Q*. Fabrication of the FGF1-functionalized sericin hydrogels with cell proliferation activity for biomedical application using genetically engineered Bombyx mori (B. mori) silk. Acta Biomater. 2018, S1742-7061(18)30498-7.

17. Wang Y, Wang F, Xu S, Wang R, Chen W, Hou K, Tian C, Wang F, Yu L, Lu Z, Zhao P, Xia Q*. Genetically engineered bi-functional silk material with improved cell proliferation and anti-inflammatory activity for medical application. Acta Biomater. 2019, 86:148-157.

18.Zhao XM, Liu C, Jiang LJ, Li QY, Zhou MT, Cheng TC, Mita K, Xia QY.*. A juvenile hormone transcription factor Bmdimm-fibroin H chain pathway is involved in the synthesis of silk protein in silkworm, Bombyx mori. J Biol Chem. 2015, 290(2):972-986.

19.Meng M, Cheng DJ, Peng J, Qian WL, Li JR, Dai DD, Zhang TL, Xia QY*. The homeodomain transcription factors antennapedia and POU-M2 regulate the transcription of the steroidogenic enzyme gene Phantom in the silkworm. J Biol Chem. 2015, 290(40):24438-52.

20.Lin Y, Meng Y, Wang YX, Luo J, Katsuma S, Yang CW, Banno Y, Kusakabe T, Shimada T*, Xia QY.*.Vitellogenin receptor mutation leads to the oogenesis mutant phenotype scanty vitellinof the silkworm,Bombyx mori. J Biol Chem. 2013, 288(19):13345-13355.

21.  Qian W, Gang X, Zhang T, Wei L, Yang X, Li Z, Yang Y, Song L, Wang P, Peng J, Cheng D, Xia Q*. Protein kinase A-mediated phosphorylation of the Broad-Complex transcription factor in silkworm suppresses its transcriptional activity. J Biol Chem. 2017, 292(30):12460-12470.

22.   Hua X, Li B, Song L, Hu C, Li X, Wang D, Xiong Y, Zhao P, He H*, Xia Q*, Wang F*. Stimulator of interferon genes (STING) provides insect antiviral immunity by promoting Dredd caspase-mediated NF-κB activation. J Biol Chem. 2018, 293(30):11878-11890.

23. Jiang L, Liu W, Guo H, Dang Y, Cheng T, Yang W, Sun Q, Wang B, Wang Y, Xie E, Xia Q*. Distinct Functions of Bombyx mori Peptidoglycan Recognition Protein 2 in Immune Responses to Bacteria and Viruses. Front Immunol. 2019, 10:776.

24. Ma S, Zhang J, Lu W, Liu Y, Xia Q*.  SAA-Cas9: A tunable genome editing system with increased bio-safety and reduced off-target effects. J Genet Genomics. 2019, 46(3):145-148.

25. Liu Y, Ma S, Chang J, Zhang T, Wang X, Shi R, Zhang J, Lu W, Liu Y, Xia Q*. Tissue-specific genome editing of laminA/C in the posterior silk glands of Bombyx mori. J Genet Genomics. 2017, 44(9):451-459.

26. Wang X, Ma S, Liu Y, Lu W, Sun L, Zhao P, Xia Q* . Transcriptional repression of endogenous genes in BmE cells using CRISPRi system. Insect Biochem Mol Biol. 2019, 111:103172.

27.  Hu W, Chen Y, Lin Y, Xia Q*. Developmental and transcriptomic features characterize defects of silk gland growth and silk production in silkworm naked pupa mutant. Insect Biochem Mol Biol. 2019, 28; 111:103175.

28.  Chen Q, Liu X, Zhao P, Sun Y, Zhao X, Xiong Y, Xu G, Xia Q*. GC/MS-based metabolomic studies reveal key roles of glycine in regulating silk synthesis in silkworm, Bombyx mori. Insect Biochem Mol Biol. 2015, 57:41-50

29.  Jiang L, Huang C, Sun Q, Guo H, Cheng T, Peng Z, Dang Y, Liu W, Xu G, Xia Q*. The 5'-UTR intron of the midgut-specific BmAPN4 gene affects the level and location of expression in transgenic silkworms. Insect Biochem Mol Biol. 2015, 63:1-6.

30.  Liu Y, Ma S, Wang X, Chang J, Gao J, Shi R, Zhang J, Lu W, Liu Y, Zhao P, Xia Q*. Highly efficient multiplex targeted mutagenesis and genomic structure variation in Bombyx mori cells using CRISPR/Cas9. Insect Biochem Mol Biol. 2014, 49:35-42


     出版专著

    《家蚕功能基因组研究》(上、下册),西南师范大学出版社,2021.6

    《蚕的基因组》,科学出版社,2013.5

    《家蚕基因组计划2000-2007》,西南师范大学出版社, 2008.6

    《家蚕基因组计划2008-2009》(上、下册),西南师范大学出版社,2010.12

    《家蚕功能基因组研究》(上、下册),西南师范大学出版社,2021.6


     获奖情况

      国家自然科学二等奖、重庆市自然科学一等奖、光华工程科技奖、第九届中国青年科技奖、日本蚕丝科学进步特别奖、香港桑麻纺织科技大奖、中国纺织行业年度创新人物、全国示范性劳模和工匠人才创新工作室、全国五一劳动奖章、振兴重庆争光贡献奖、重庆英才计划首批“优秀科学家30余重大奖励与荣誉。


     联系方式

      Tel:023-68251996

      E-mail:xiaqy@swu.edu.cn