甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室_成立于2003年的实验室

甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室

成立于2003年的实验室

它是由甘肃省科学技术厅和甘肃农业大学联合共建的省级重点实验室，依托于甘肃农业大学。实验室现任主任为张峰。

实验室简介

甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室（Gansu Key Lab of Crop Improvement&Germplasm Enhancement）是由甘肃省科学技术厅和甘肃农业大学联合共建的省级重点实验室，依托于甘肃农业大学。实验室是在原甘肃农业大学农业生物工程研究所、甘肃农业大学小麦遗传育种研究所的基础上，通过人才和资源整合，于2003年成立。张峰教授为现任实验室主任，中国农科院副院长屈冬玉研究员为特聘专家，实验室学术委员会主任由中国农业科学院蔬菜花卉研究所熊兴耀教授担任。实验室下设5个功能实验室：基因工程室、分子标记室、细胞工程室、种质资源室、植物组织快繁室。

重点实验室以甘肃主要农作物的遗传改良为总目标，以发掘和利用主要作物、中药材和牧草等种质资源中对重要农艺性状、品质性状、抗旱耐盐、抗病虫等性状的有利基因为重点，通过分子标记系统进行遗传图谱构建和基因定位，继而进行功能鉴定、基因克隆和利用；建立分子标记辅助选择和细胞工程育种体系。重点实验室2004年以来完成国家攻关、863计划、国家自然基金、科技部西部专项和甘肃省攻关项目等12项，目前承担项目包括973前期研究、国家自然基金、国家支撑计划、863计划、农业部行业专项及省级项目等24项。2004－2007年在国内外学术刊物上发表学术论文150余篇，育成新品种6个。获省部级以上成果奖励6项；申请了国家专利1项；鉴定成果9项。

研究方向

重点实验室的研究方向是围绕农作物遗传改良这一总体目标，以发掘主要作物和牧草种质资源中重要农艺性状基因、抗旱耐盐基因、抗病虫基因、有效成分基因为重点，进行功能基因克隆、鉴定和利用；构建遗传图谱；建立分子标记辅助选择和细胞工程育种体系。使该实验室成为甘肃农业科技进步、高科技产业发展和人才培养的技术平台。以应用基础研究为主，向基础研究和应用研究延伸。瞄准学科前沿将常规技术与生物技术相结合，分别从作物的群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平研究农作物的遗传行为，为农作物的遗传改良提供新理论、新技术、新方法、新材料和新品种。

研究内容 1、分子标记辅助育种搜集作物和牧草种质资源，特别是干旱和高海拔生态环境所特有的植物种质资源；对其形态、农艺、品质、生理生化、有效成分、抗病虫、抗逆等性状进行鉴定评价；构建作物、牧草或特殊地理环境植物的基因组文库或cDNA文库；从中筛选、分离重要功能基因；通过基因序列比较，研究基因的演化和起源，探明不同物种间相似功能基因在结构、组成和调控上的异同，为基因工程育种和种质资源创新奠定基础。

利用分子标记技术，对甘肃省优势作物和牧草的重要性状筛选分子标记，构建目标性状遗传连锁图谱，建立分子标记辅助选择技术体系，提高育种选择效率、加快育种进程。

2、基因工程育种集中优势科技力量，对全省主栽作物马铃薯、小麦、玉米和油菜等，针对威胁作物生产的干旱、盐碱和主要病害为主攻方向，以提高育种效率、改善作物品质和产量为总体目标，开展植物基因工程育种研究。

目前实验室所开展的植物基因工程育种研究主要包括两个方面：一是植物表达载体开发和构建策略研究，二是遗传转化方法和体系的优化研究。关于植物表达载体开发和构建策略的研究包括三项内容：①新型启动子的分离研究；②新颖选择标记基因的分离和应用研究；③用于多个外源功能基因转化的植物表达载体开发研究。关于遗传转化方法和体系的研究，针对不同作物筛选出优良的转化方法，优化遗传转化再生体系，提高转化效率。

3、细胞工程研究作物遗传育种中，利用细胞工程技术进行作物和牧草染色体降倍和加倍的有效途径；进行基因单倍体水平上的选择，使其快速纯合，获得优良纯系，为基因工程育种和常规育种提供基础材料。在细胞水平上，进行抗逆突变体创造和筛选，为抗逆基因的定位、分离及抗逆品种的选育提供基础材料；开发利用低温、超低温和生长抑制剂等措施，研究和开发作物和牧草种质资源保存的有效途径，为资源的保存和交流提供安全材料。此外，开展天然药用植物细胞培养生产有经济价值的次生物质的研究，为植物有效成分的开发和利用奠定基础。

基本情况

甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室是依托于甘肃农业大学，由甘肃省科技厅批准，于2003年正式成立的省级重点实验室。现任实验室主任张峰教授，中国农业科学院蔬菜花卉研究所熊兴耀教授任实验室学术委员会主任。实验室下设分子标记实、基因工程室、种细胞工程植室、质资源室、接种培养室等功能试验室。

作物遗传改良与种质创新重点实验室覆盖作物学一级学科博士点，草业学、园艺学，农学等几个二级学科博士点。与生命科学技术学院、农学院、草业学院、资源与环境学院、林学院、食品科学与工程学院等学院有着密切的联系。研究对象涉及马铃薯、小麦、玉米、油菜、棉花等主要农作物和果树、蔬菜等部分园艺作物、中药材以及牧草等。

实验室总体研究方向

围绕农作物遗传改良这一总体目标，以应用基础研究为主，向基础研究和应用研究延伸。瞄准学科前沿将常规技术与生物技术相结合，分别从作物的群体水平、个体水平、细胞水平和分子水平研究农作物的遗传行为，为农作物的遗传改良提供新理论、新技术、新方法、新材料和新品种。

队伍建设

现有固定人员42人，其中教授14，副教授17人。实验室实行“统一管理、分级负责、责任到人、全面开放”的运行与管理机制。

科研环境

目前有室内科研用房800平方米，还有温室、种子挂藏室和田间种植网室、以及近300亩农作物育种基地。拥有DNA测序仪、不同型号的PCR仪、凝胶成像系统、紫外分光光度计、高速冷冻离心机、超速冷冻离心机、细胞融合仪、双向电泳系统、多种凝胶电泳装置等一批先进的仪器设备，能较好地满足分子生物学、细胞工程、种质资源与育种研究等方面工作的需要。

科研成果

实验室现有在研课题10余项。已在国内外各种学术刊物上发表博士、硕士学位论文32篇，科研论文6篇。获省部级以上成果奖励3项；申请了国家专利1项；鉴定成果1项。

分子标记实验室该实验室可从事作物数量、群体和分子遗传学、生物技术和作物遗传改良等方向的研究。主要工作包括DNA扩增、PCR技术、分子杂交、基因测序等。研究内容主要包括以下几个领域 1、马铃薯、玉米、小麦、油菜等重要作物的群体遗传结构研究。 2、重要作物系统发育和进化及其遗传多样性的研究。 3、马铃薯、玉米、小麦、油菜等重要作物的遗传图谱构建和数量性状基因定位以及分子标记辅助选择育种。 4、作物遗传改良研究。包括生长性状改良、作物品质性状改良和抗逆性状改良的研究。该实验室现有的仪器设备有：基因测序仪、PCR仪、凝胶成像系统、琼脂糖凝胶电泳仪、台式离心机、聚丙酰胺凝胶电泳仪、电泳仪、垂直板电泳漕、超净工作台、杂交炉、电子天平、摇床、制冰机。

基因工程实验室该实验室主要从事基因工程技术和作物遗传改良等方向的研究。主要工作包括DNA扩增、PCR技术、分子杂交、基因克隆、载体构建、遗传转化技术、基因测序、凝胶成像及分析等。研究内容主要包括以下几个领域 1、重要农作物、果树蔬菜、中药材、牧草及其种质资源功能基因的克隆与鉴定。 2、重要作物系统发育和进化及其遗传多样性的研究。 3、作物、果树蔬菜、中药材及牧草基因工程研究。 4、作物遗传改良研究。包括生长性状改良、作物品质性状改良和抗逆性状改良的研究。该实验室现有的仪器设备有：基因分析仪、PCR仪、凝胶成像系统、琼脂糖凝胶电泳仪、细胞培养箱、台式离心机、聚丙酰胺凝胶电泳仪、电泳仪、垂直板电泳漕、超净工作台、杂交炉、电子天平、摇床、制冰机、酶标仪等。细胞工程室该室以植物细胞工程在农作物改良中的应用为主要研究方向。可从事原生质体培养、细胞融合、花粉单倍体培养、组织切片的制备、染色体的分割和观察等研究。近期目标是通过细胞融合、花粉单倍体育种等生物技术手段培育出适合甘肃各地区种植的高产、高效、优质的马铃薯、小麦、玉米、油菜等新品种。中期目标是将生物技术与远缘杂交相结合，培育新品种和新种质，为育种上新台阶提供物质基础。远期目标是用基因工程手段导入目标基因，改良农作物品种，开辟育种新途径。该室现有主要仪器设备：光照培养摇床、人工气候箱、全自动高压蒸汽灭菌器、高速冷冻离心机、细胞融合仪、分光光度计、粉质仪、粉碎机、热循环仪（PCR扩增仪）、各种高分辨率显微镜、精密电子天平、等电聚焦电泳系统；恒温循环水浴；电泳槽；电泳仪；转移槽。

完成项目

2003-2005年祁连山农牧交错带优势生物资源可持续利用开发(西部专项)

2003-2005年加工型马铃薯新品种选育与种薯质量检测

2004-2006年西部马铃薯病毒检测试剂盒的研究

2005-2007年用反以基因技术培育淀粉糊化温度低的马铃薯品系研究

2005-2007年耐盐抗糖化加工型马铃薯品种选育和育种材料创新

2004-2007年甘肃省作物遗传改良与种质创新重点实验室仪器与运行经费补助

2004-2007年应用基因工程技术提高马铃薯抗逆性的研究

2005-2007年小麦条锈病持久抗病基因挖掘与分子标记辅助育种

2004-2007年高产优质多抗春小麦新品种选育

2004-2007年用基因工程技术培育马铃薯抗低温糖化品系研究

出版教材