個(gè)人簡(jiǎn)介

2005年9月 – 2011年7月，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，博士；

2011年8月 – 2013年7月，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，博士后；

2013年8月 – 2019年12月，中國(guó)科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所，助理研究員，副研究員；       
2019年12月至今，北京大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究院，研究員。

重要榮譽(yù)及獎(jiǎng)勵(lì)

2020年 山東省杰出青年基金

2020年 泰山學(xué)者青年基金

2021年 國(guó)務(wù)院特殊津貼

學(xué)術(shù)兼職

Frontiers in Genome Editing 雜志編委

研究方向

       以CRISPR/Cas9位代表的基因組編輯技術(shù)可以在基因組上對(duì)DNA序列進(jìn)行定點(diǎn)改造，其在基因功能研究和改造、生物醫(yī)學(xué)和植物遺傳改良等方面都具有重大的應(yīng)用價(jià)值。然而，現(xiàn)在的植物基因編輯工具各自有其局限性，而且很多基因編輯作物仍然受到監(jiān)管限制。本實(shí)驗(yàn)室的主要研究方向包括：

       （1）新型高效精準(zhǔn)編輯工具的開(kāi)發(fā)

       （2）新型編輯載體遞送工具的開(kāi)發(fā)

       （3）高效transgene-free編輯策略開(kāi)發(fā)

       （4）新型遺傳轉(zhuǎn)化體系的開(kāi)發(fā)

研究成果

       研究成果相繼發(fā)表于 Nature Biotechnology，Nature Plants，Genome Biology，Plant Cell ，Plant Physiology等國(guó)際頂尖/著名期刊，先后并被 Nature，Nature Review Molecular Cell Biology，Nature Plants，Genome Biology，National Science Review 等雜志報(bào)道或評(píng)述， 論文被引用5000余次。

       開(kāi)發(fā)了多套創(chuàng)新型基因編輯工具，包括：

       在擬南芥中建立了基于GLABRA2(GL2)突變的可視化突變體篩選（GBVS）系統(tǒng)（Plant Physiology, 2021）；

       建立了一套新型的編輯系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)可預(yù)測(cè)的精準(zhǔn)基因組小片段刪除（Nature Biotechnology, 2020）；

       建立了能夠同時(shí)完成敲除及單堿基替換的多效性編輯工具，用于作物改良過(guò)程中的多性狀疊加（Science China Life Sciences，2020）； 

在作物中，通過(guò)編輯翻譯抑制元件uORF，開(kāi)發(fā)了一種簡(jiǎn)單、通用的增強(qiáng)基因表達(dá)的方法，提出了一種替代傳統(tǒng)轉(zhuǎn)基因育種的新方法（Nature Biotechnology, 2018）；     

       首次提出利用單堿基編輯技術(shù)對(duì)植物基因的特定剪接產(chǎn)物進(jìn)行敲除，為 mRNA 可變剪接研究提供了一種重要方法（Science China Life Sciences，2018）；

       解決了SpCas9 的高保真性變體eSpCas9和SpCas9-HF1編輯效率較低的相關(guān)機(jī)理，并提出利用tRNA-sgRNA 替代傳統(tǒng)的 sgRNA，消除 SpCas9 的高保真性變體的活性對(duì)于靶位點(diǎn)序列的依賴(lài)性，提高了其通用性（Genome Biology，2017）；

       首次提出將原核生物的 CRISPR/Cas9免疫系統(tǒng)引入植物中，建立基于 CRISPR/Cas9 的植物抗病毒系統(tǒng)，為植物抗病毒育種提供了一種新的思路（Nature Plants，2015）。 

       同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)室攻克了西瓜遺傳轉(zhuǎn)化難題，在西瓜中實(shí)現(xiàn)了高效遺傳轉(zhuǎn)化及基因編輯。

代表性論文（#，equal contribution; *，corresponding）

1. Wenbo Pan#, Weiwei Li#, Lijing Liu*, and Huawei Zhang*. (2022) Antiviral strategies: What can we learn from natural reservoirs. Journal of Integrative Plant Biology. 64(10):1849-1855.

2. Xiaoyong Gu, Lijing Liu* and Huawei Zhang*. (2021) Transgene-free genome editing in plants. Frontiers in genome editing. 3:805317.

3. Xiangjiu Kong#, Wenbo Pan#, Nengxu Sun, Tingyu Zhang, Lijing Liu* and Huawei Zhang*. (2021) GLABRA2-based selection efficiently enriches Cas9-generated nonchimeric mutants in the T1 generation. Plant Physiology. 187(2):758-768.

4. Shengxing Wang#, Yuan Zong#, Qiupeng Lin#, Huawei Zhang#, Zhuangzhuang Chai, Dandan Zhang, Kunling Chen, Jin-Long Qiu & Caixia Gao*. (2020). Precise, predictable multi-nucleotide deletions in rice and wheat using APOBEC–Cas9. Nature Biotechnology. 38. 1460~1465.

5. Rong Fan#, Zhuangzhuang Chai#, Sinian Xing, Kunling Chen, Fengti Qiu, Tuanyao Chai, Jin-Long Qiu, Zhengbin Zhang*, Huawei Zhang* & Caixia Gao*. (2020). Shortening the sgRNA-DNA interface enables SpCas9 and eSpCas9(1.1) to nick the target DNA strand. Science China Life Sciences. 63, 1619–1630.（封面文章）

6. Huawei Zhang#, Xiaomin Si#, Xiang Ji#, Rong Fan, Jinxing Liu, Kunling Chen, Daowen Wang & Caixia Gao*. (2018). Genome editing of upstream open reading frames enables translational control in plants. Nature Biotechnology. 36(9): 894~898 （被 National Science Review 撰文評(píng)述）.

7. Chenxiao Xue#, Huawei Zhang#, Qiupeng Lin, Rong Fan & Caixia Gao*. (2018). Manipulating mRNA splicing by base editing in plants. Science China Life Sciences. 61(11): 1293~1300 （封面文章）

8. Dingbo Zhang#, Huawei Zhang#, Tingdong Li, Kunling Chen, Jin-Long Qiu & Caixia Gao. (2017). Perfectly matched 20-nucleotide guide RNA sequences enable robust genome editing using high-fidelity SpCas9 nucleases. Genome Biology, 18(1): 191~191

9. Xiang Ji#, Huawei Zhang#, Yi Zhang, Yanpeng Wang & Caixia Gao. (2015). Establishing a CRISPR-Cas-like immune system conferring DNA virus resistance in plants. Nature Plants, 2015.9.28, 1(10) （被 Nature、Nature Review Molecular Cell Biology、Nature Plants、Genome Biology 雜志撰文評(píng)述，是 Nature Plants 雜志建刊以來(lái)引用次數(shù)最高的 10 篇文章之一）

10.  Huawei Zhang, Feng Cui, Yaorong Wu, Lijuan Lou, Lijing Liu, Miaomiao Tian, Yuese Ning, Kai Shu, Sanyuan Tang, Qi Xie. (2015). The RING Finger Ubiquitin E3 Ligase SDIR1 Targets SDIR1-INTERACTING PROTEIN1 for Degradation to Modulate the Salt Stress Response and ABA Signaling in Arabidopsis. The Plant Cell. 27 (1) 214-227