科学研究：

研究方向：

近期主攻方向是应用基因工程方法改良小麦的面包烘烤品质和玉米淀粉品质改良。以及培育具有抗蚜虫、抗逆境、高光合效率等优异性状的转基因小麦和玉米品种或品系。同时侧重医药生物制剂包括疫苗、抗体、细胞因子及人体调节活性物质等相关基因在西红柿、胡萝卜等蔬菜作物中的表达以及植物口服疫苗的生物反应器研究。中长期研究目标利用基因芯片技术为平台以及生物信息学为基础开展基因的功能定位、克隆、表达等方面的研究，小麦和玉米籽粒蛋白质组学研究，以及小麦、玉米分子标记辅助育种等。

承担科研项目情况：

先后主持承担国家转基因专项、国家基金等课题6项，北京市基金与合同课题12项。

1． 农业部 85重点课题子专题“小麦原生质体培养与植株再生研究”（85农 11—01—06，1992—1995）；

2． 北京市科委八五合同项目“小麦谷蛋白亚基基因与除草剂抗性基因的转移”（93001, 1992—1996）；

3． 北京市跨世纪人才“新星计划”项目“小麦HMW谷蛋白亚基基因与除草剂PPT抗性基因的基因转移以改良小麦的品质性状”（951870800, 96018, 96003, 1996.1—2000.10）；

4． 北京市自然基金项目“乙型肝炎病毒表面抗原基因在转基因番茄中的表达研究”（5962004，1996.8—1999.8）；

5． 北京市合同重点项目“高赖氨酸含量基因和赖氨酸合成调控基因导入小麦研究”（951700900, 96004, 1996.1—2000.12）；

6． 北京自然科学基金项目“微弹轰击法转移高赖氨酸基因改良玉米营养品质” （5972003，1997.9—2000.8）；

7． 国家自然科学基金项目“赖氨酸合成关键酶与高赖氨酸基因导入小麦的表达研究”（39880038, 1999.1—2001.12）；

8． 北京市科委九五合同项目“转基因小麦植株后代田间释放中间试验及其遗传稳定性研究”（953505300，1998.10—2001.10）；

9． 国家科技部植物基因工程产业化专项“改良面包烘烤品质转基因小麦的培育”（J2000-B-017,2000.9-2002.8）；

10．北京市科委项目“改良面包烘烤品质转基因小麦的产业化” （H012010230113, 2001.6—2003.9）；

11．北京市人事局优秀人才经费资助项目（2001.10—2003.9）；

12．北京市人事局留学人员资助优秀项目（2002.7—2004.6）；

13．国家植物基因工程研究与产业化专项“转基因优质小麦（大麦）新品种选育”（JY03-B-19,2003.6-2004.12）；

14．国家植物基因工程研究与产业化专项“优质强筋转基因小麦新品种选育创新体系研究”（JY03-B-19-01,2003.6-2004.12）；

15．北京市自然科学基金项目“利用分子标记与FISH技术对转基因小麦插入位点定位”（5042009，2004.1-2006.12）；

16．国家自然科学基金项目“工业用玉米淀粉品质改良的研究”（30571170，2006.1-2002008.12）。

科研成果：

1997年改良加工品质转基因小麦研究获得国家农业部基因工程安全中间试验许可（97B-01-02），在改良加工品质转基因小麦方面取得了以下成就： 　　

1、筛选出具有潜在利用价值特殊外源基因插入类型的稳定株系10多个，如HMW谷蛋白亚基为2,5,7,*,10,12等，以及打破原有亚基2与12紧密连锁、亚基5与10紧密连锁的特殊类型。 　　

2、发现转基因可能导致部分特定内源HMW-GS基因的沉默或沉默亚基基因的激活现象（如亚基8的沉默，亚基1的激活表达）；或转基因导致了新的HMW亚基产生（品系3-74的后代）。 　　

3、筛选出了多个高蛋白质含量、超强面筋强度的转基因小麦品系。与原品种相比有19个株系的籽粒总蛋白含量提高了10.3-30.2%，面粉蛋白含量提高26.3-48.5%，沉淀值提高9.3-74.3%。如对照原品种京冬6号蛋白质含量13.6%，沉淀值30.7mL，最大拉伸力129EU；其转基因品系5-99的蛋白质为17.41%，提高了28%；沉淀值为63.6mL，提高了107.2%；最大拉伸力600EU，提高了3.7倍。品系5-98的最大拉强度为940EU，提高了7.3倍。

4、“小麦高分子量谷蛋白亚基基因与除草剂抗性基因的转移及其转基因植株研究”。1996年12月鉴定（京科成鉴字[96]第027号）。

5、“小麦HMW谷蛋白亚基基因与除草剂PPT抗性基因的基因转移以改良小麦的品质性状”。1999年2月鉴定（京科成鉴字[99]第014号）。

6、“采用基因工程方法实现小麦种质创新与优质强筋小麦的培育”。2002年11月鉴定（京科成登字2003 0030）。

发明专利：

1 一种获得转基因玉米的方法 张晓东; 杨凤萍; 张立全; 陈绪清; 梁荣奇; 郭新梅 北京市农林科学院 2008-05-07

2 一种培育抗旱性增强的黑麦草的方法 张晓东; 杨凤萍; 梁荣奇; 张立全; 陈绪清; 孙振元 北京市农林科学院 2006-04-26

3 一种增强小麦抗旱性的方法 张晓东; 杨凤萍; 陈绪清; 张立全; 梁荣奇; 王军卫 北京市农林科学院 2006-04-26

4 一种培育抗虫小麦的方法及其专用基因 张晓东; 陈绪清; 梁荣奇; 杨凤萍; 张立全; 高泽发 北京市农林科学院 2006-07-12

5 利用RNA干扰技术培育直链淀粉含量提高的玉米的方法 张晓东; 陈绪清; 杨凤萍; 张立全; 梁荣奇; 郭新梅 北京市农林科学院 2009-12-02

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论文专著：

发表论文40余篇，其中SCI论文4篇，合作撰写专著2本。

出版专著：

1、《课程理念的更新》 首都师范大学出版社 2001

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发表论文：

英文：

1. CHEN Xuqing, ZHANG Xiaodong, LIANG Rongqi, ZHANG Liquan, YANG Fengping & CAO Mingqing，Expression of the intact C4 type pepc gene cloned from maize in transgenic winter wheat. Chinese Science Bulletin, 49(20): 2137-2143, 2004。

2. Meng Chaomin, ZHANG Xiaodong, et al, Expression of lysine-rich protein gene and analysis of lysine content in transgenic wheat, Chinese Science Bulletin, ,2004，49 (19): 2053-2058。

3. ZHANG Xiaodong, Meng Chaomin, Chen Xuqing, Enhancement of Lysine Content by Engineering on Wheat, The 3rd Plant Genomics European Meetings, Lyon, France. 2004，P.075. pp.165.Sep.22-25。

4. ZHANG Xiaodong, Liang Rongqi, Chen Xvqing, Yang Fengping，Zhang Liquan，Studies on transgene inheritance and quality improvement by expressing novel HMW glutenin subunit (HMW-GS) genes in winter wheat. Chinese Science Bulletin, 2003, 48 (8): 771-776.

5. ZHANG Xiaodong, Chen Xvqing, Yang Fengping, Liang Rongqi，Improvement of wheat baking quality by gene engineering, 10th IAPTC &B, Plant Biotechnology 2002 and beyond, a celebration and a showcase, p1282. pp.104A. Disney’s coronado spring resort, Orlando, USA , Jun. 23-28, 2002.

6. Zhang, XD, DM, Li, WY, Xu, Rapid Production of Transgenic Wheat Plants from Immature Inflorescence, Anthers, Immature Embryos and Embryogenic Calluses via Biolistic Bombardment, 18th International Congress of Genetics. Beijing, China. 8p117, Aug. 10-15, 1998.

中文：

1 利用正义RNAi技术提高玉米直链淀粉含量效果的研究 张桂堂; 卢东长城; 孙重霞; 梁荣奇; 杨凤萍; 张晓东 华北农学报 2010-08-28

2 转基因植物作为生物反应器在畜禽疫苗生产中的应用 曾作财; 张晓东; 王金洛; 杨兵; 李国平 生物技术通报 2010-05-26

3 茉莉酸类化合物及其信号通路研究进展 杨东歌; 张晓东 生物技术通报 2009-02-26

4 利用转基因技术改良小麦品质的研究进展 孙重霞; 张桂堂; 梁荣奇; 张晓东 分子植物育种 2009-03-28

5 DREB1B基因在转基因小麦后代的稳定表达 荣红颖; 张立全; 杨凤萍; 陈绪清; 张晓东; 郭新梅 分子植物育种 2009-05-28

6 转基因作物安全性的解决方法研究进展 王艳辉; 张晓东 生物技术通报 2009-08-26

7 外源脱水应答转录因子CBF4基因转化玉米的获得 杨东歌; 杨凤萍; 陈绪清; 张立全; 张晓东 作物学报 2009-10-12

8 抗逆调节转录因子CBF1基因提高多年生黑麦草的抗旱能力 杨凤萍; 梁荣奇; 张立全; 陈绪清; 张晓东; 王国英; 孙振元 华北农学报 2006-02-28

9 外源脱水应答转录因子DREB基因在转基因小麦中的诱导型表达与抗干旱生理效果研究(英文) 王军卫; 杨凤萍; 陈绪清; 梁荣奇; 张立全; 耿东梅; 张晓东; 宋亚珍; 张改生 遗传学报 2006-05-30

10 抗逆调节转录因子DREB1B基因转化多年生黑麦草的研究 杨凤萍; 梁荣奇; 张立全; 张晓东; 孙振元 西北植物学报 2006-07-30

11 人工合成gna基因在小麦中的表达及其抗蚜虫效果研究 高泽发; 陈绪清; 杨凤萍; 梁荣奇; 张立全; 张晓东 农业生物技术学报 2006-08-30

12 不同基因型玉米幼胚愈伤组织的培养特性 郭新梅; 张晓东; 韩立新; 陈耀锋 西北农林科技大学学报(自然科学版) 2007-04-25

13 转DREB基因烟草悬浮细胞系(BY-2)的建立及其几个与抗盐和抗渗透胁迫相关指标的检测 陈军营; 阮祥经; 杨凤萍; 张晓东; 陈新建 植物生理学通讯 2007-04-15

14 糯性小麦配粉对普通小麦淀粉品质特性和面条品质的影响 梁荣奇; 杨凤萍; 苏青; 陈绪清; 韩立新; 张立全; 张晓东; 刘广田 华北农学报 2007-06-28

15 植物荧光原位杂交技术的发展及在基因工程育种中的应用 荣红颖; 张晓东; 郭新梅 分子植物育种 2007-12-15

16 玉米淀粉分支酶基因的克隆与RNAi表达载体的构建 郭新梅; 张晓东; 梁荣奇; 杨凤萍; 陈耀锋 西北植物学报 2007-11-15

17 利用病毒载体在烟草中瞬时表达融合HBsAg基因 杨凤萍; 王宏芝; 陈绪清; 张立全; 张晓东 西北植物学报 2008-02-15

18 转Bt基因作物存在的问题及其安全性 苏仁芳; 张晓东 陕西农业科学 2008-03-25

19 利用RNAi技术提高玉米直链淀粉含量 郭新梅; 张晓东; 梁荣奇; 陈绪清; 杨凤萍; 柳青; 宋希云 农业生物技术学报 2008-08-15

20 2种玉米胚乳DNA提取方法的比较 魏国燕; 陈绪清; 张晓东 安徽农业科学 2008-08-01

21 番茄果实特异性E8启动子的基因克隆与序列分析 周晓红; 陈晓光; 张晓东; 王亚楠; 李林; 习佳飞; 胡建军 第一军医大学学报 2003-01-30

22 优质HMW谷蛋白亚基转基因小麦的获得及其遗传稳定性和品质性状分析 张晓东; 梁荣奇; 陈绪清; 杨凤萍; 张立全 科学通报 2003-03-15

23 弓形虫多表位基因植物表达载体的构建 周晓红; 陈晓光; 张晓东; 杨培梁; 习佳飞; 胡建军; 王亚楠; 李林; 沈树满 中国寄生虫学与寄生虫病杂志 2003-04-30

24 高赖氨酸含量基因在转基因小麦的表达及其赖氨酸含量分析 孟超敏; 陈绪清; 梁荣奇; 杨凤萍; 张立全; 张晓东; 陈天佑; 辛世文 科学通报 2004-09-15

25 玉米C_4型pepc基因的分子克隆及其在小麦的转基因研究 陈绪清; 张晓东; 梁荣奇; 张立全; 杨凤萍; 曹鸣庆 科学通报 2004-10-15

26 小麦编码高分子量谷蛋白亚基基因的转化 陈梁鸿; 王新望; 刘广田; 张晓东; 胡道芬; 张文俊 作物学报 1999-08-15

27 小麦中外源基因瞬间表达调控研究及兔防御素(NP-1)基因的转化 郭殿京; 傅荣昭; 李文彬; 陈颖; 张晓东; 张利明; 孙勇如 遗传学报 1999-04-10

28 抗除草剂草甘膦EPSPs基因在小麦中的转化 陈梁鸿; 王新望; 张文俊; 张晓东; 胡道芬; 刘广田 遗传学报 1999-06-10

29 利用花粉管通道法向小麦中导入麦谷蛋白高分子量优质亚基基因的研究初报 唐凤兰; 张晓东; 王广金; 李忠杰; 张宏纪; 孙岩 黑龙江农业科学 2002-05-10

30 基因枪转化小麦不同受体的研究 陈梁鸿; 王新望; 张晓东; 胡道芬; 刘广田 华北农学报 1998-03-20

31 利用基因枪将HMW谷蛋白亚基基因与除草剂Basta抗性基因导入小麦不同外植体获得转基因植株 张晓东; 李冬梅; 徐文英; 蒋有绎; 胡道芬; 韩立新 遗传 1998-12-30

32 弓形虫多表位基因植物表达载体的构建 周晓红; 陈晓光; 张晓东; 杨培梁; 王亚楠; 李林; 习佳飞; 胡建军 中国动物学会第七届全国青年寄生虫学工作者学术讨论会论文摘要集 2002-07-01

33 DREB基因在小麦中的增强表达与抗干旱生理效果 张晓东; 王军卫; 杨凤萍; 陈绪清; 梁荣奇; 张立全; 曹鸣庆 全国作物生物技术与诱变技术学术研讨会论文摘要集 2005-11-01

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荣誉奖励：

1、1995年入选北京市跨世纪人才工程“科技新星”计划。

2、2000年入选北京市“优秀人才”工程。

资料更新中……

媒体报道：

稻香满园四季春

距今170万年前，已有脱离动物界的原始人类生活在这片辽阔的大地上。当时尚未产生农业，原始人类依靠采集和渔猎为生，史称旧石器时代，相当于中国古代传说中的有巢氏“构木为巢”、燧人氏“钻燧取火”和伏羲氏“以佃以渔”的时代。然而，随着人口的增长和采集渔猎的强化，人类常常面临饥饿的威胁。如何获得稳定而可靠的食物来源成了农业起源的动力。

时光回到二十一世纪的今天，农业专家不再困扰于食物的来源，而是“战斗”在食物品质改良的战线上。张晓东即是其中的一员。

耕耘“转基因”

新中国成立60年来，特别是改革开放以来，中国农业获得了突破性发展。据统计，1949年，中国粮食产量1.13亿吨，2008年粮食产量创历史纪录达5.28亿吨，是1949年的近5倍。这组简单数字的背后，蕴含着中国农业、农村发生的翻天覆地的变化。“手中有粮，心中不慌”，作为一个13亿人口的大国，更是如此。目前，中国粮食总产量居世界第一位，不仅基本解决了13亿人的吃饭问题，保证了国内粮食安全，而且为促进世界粮食安全做出了贡献。

27年前，正值中国农业艰难的起步期，张晓东从绵阳农业专科学校毕业了。他深刻地意识到，中国是农业大国，没有粮食作为支撑很难发展，至于此，他怀着一腔热血，投入到提高农业单产的战线中去。四川省农科院是他农业研究战线上的第一个“哨岗”，而在研究工作中，他深切地感受到，要想在这条战线上取得成绩，必须要到更高的学府进修，1988年他考上了北京农业大学的生物学院的植物遗传育种专业，攻读硕士学位。1998年，学而不倦的他又考入了中国农业大学，攻读博士学位。

一直以来他总是在思考，为什么我国农业目前普遍存在的问题是整体效率还不是太高？怎样解决？而在不断地学习和研究中，他笃定了一个信念，要通过基因改良的方法，提高作物单亩的生产能力，改良小麦、玉米的抗虫、抗逆能力！

1992年，张晓东开始着手研究小麦的遗传转化和小麦的转基因方面的工作。然而自从1992年首例转基因小麦植株在美国获得成功以来，尽管国内外研究者众多，但仅有几例为数不多的成功报到。并且大多研究用的是标记基因和模式春性小麦品种材料。国内仅中国农科院植保所用花粉管通道法转化小麦成功地获得了抗黄矮病的转基因小麦植株。至于用基因工程方法转化小麦品质性状基因并获得成功尚未见报道。没有前辈的经验，没有资料的借鉴，起步的艰难可想而知，而越挫越勇的张晓东却一直没有偃旗息鼓的念头，他深知，转基因是今后农业发展的趋势所在。

烈日炎炎下，冰天雪地中，为了更为细致的研究，张晓东索性住在了地边，一个简陋的帐篷，就是他的家。而他所有的家当，就是试管、仪器，他的家务事，就是试验、试验。

3年的时间，转瞬而过。1995年，张晓东的转基因小麦终于取得了成果，这不仅是他的第一次成功，也是全国最早发出的转基因小麦成果。这项研究成果推进了小麦基因工程技术向实用化方面发展的进程，具有九十年代国际先进水平。

他将除草剂草丁膦抗性基因和高分子量谷蛋白基因导入小麦。在携带bar基因的转基因小麦田间施用除草剂 Basta可杀除田间杂草而不使作物受伤害，从而节省人力物力，使小麦增产增收。 小麦HMW谷蛋白亚基基因编码的谷蛋白占总蛋白的10％，亚基5和10基因编码的谷蛋白亚基可使小麦面筋质量和烘烤品质大为改观。我国小麦面粉的烘烤品质普遍较差，主要是由于面筋含量低, 面筋质量差, 缺少一些特定的优良亚基。而直接从国外引进面包小麦虽然其面筋质量优良，但引进我国后产量低而且病害严重。通过基因工程方法将这两个基因导入小麦优良品种，在不影响小麦产量和抗病性的前题下，又可使小麦品种性状大大改善。因此，具有巨大的经济效益和社会效益。

这项研究的成功和建立的基因枪转化体系将为在小麦和其它作物上进行一些有用基因的转移以改良抗病、抗逆、抗虫、品质产量等性状提供依据。

2年后，张晓东开始开展转基因作物安全评价，转基因小麦的中间试验获得国家农业部的审批，这是国家最早的转基因小麦研究。

时光穿梭到2005年，他对转基因小麦的研究，已经整整13年。他构建了小麦HMW-GS 5+10基因的高效表达载体，培育出优质强筋转基因小麦品系4个、高蛋白含量品系1个、抗除草剂品系1个，获得创新种质材料30余份。经国家农业部和国家粮食局的测定，有2个转基因小麦品系的面团稳定时间达到30分钟以上，其面包烘烤品质评分分别为93分和95分。

2008年，张晓东利用人工合成方法合成了密码子优化的环化重组酶基因cre，并改造了基因表达载体框架，使以后的转基因小麦植株可以成功的删除选择标记基因。此外，他还完成了抗旱和抗蚜虫转基因小麦的中间试验；建立了小麦转基因中抗生素标记基因删除的表达载体；完成并建立了目的基因定位表达的跟踪系统；建立与常规育种相结合的小麦分子育种体系；先后获得4项国家发明专利授权。

不仅是小麦，张晓东把玉米也列入转基因研究的范围。2009年，他完成并建立了玉米转基因中外源基因删除的表达载体；完成了新型抗虫cry1Ia基因和cry8Ca基因表达载体；建立与常规育种相结合的玉米抗虫分子育种体系。

2010年，他带领的研究组通过花药培养方法选育出的大穗型高产抗病小麦新品种—京生麦1号，成功地通过了北京市的新品种审定。标志着他在人生奋斗的历程，实现了新一步的跨域……

转基因的“宣传干事”

转基因作为新生事物，我国转基因争论已达十年之久，取得成功的同时，也经受很大的社会舆论压力，社会的不认可在一定程度上阻碍了转基因工作的发展。作为北京市作物学会理事，张晓东努力让社会了解转基因。通过宣传转基因，通过国家审批过的转基因应该是安全的，张晓东坦言：“只要转基因品种没到生产中去应用，我的贡献就是微薄的，转基因没做好，未来还可能给国家带来损失。对于转基因工作，开头较好，但成果有限，而且也只是阶段性的、暂时的成果。我最大的心愿是通过我们一些工作，消除社会对转基因的疑虑”。

作为北京市的“科技新星”，张晓东一直在转基因的田野里辛勤地“耕耘”，春去秋来，他一直笃定地走在那充满希望的田野上……

来源：《科学中国人》2010年第9期