省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室
- 全称省部共建华北作物改良与调控国家重点实验室
- 依托单位名称河北农业大学
- 领域生命科学
-
验收年月2020年02月
所在区域河北省保定市
-
研究方向及主要研究内容
1、作物优异种质发掘利用:
围绕华北小麦、玉米、棉花等主要作物存在资源消耗高、抗旱性不强、品质亟待改善等生产问题，针对作物优异基因资源不足、优异基因聚合难且选择效率低等科学问题，深入开展节水、优质、高效种质的鉴评筛选、基因发掘和创新利用研究。
1. 作物种质资源鉴评筛选
2. 作物优异基因资源发掘
3. 作物优异种质创新
2、作物抗逆性研究及应用:
围绕华北干旱、小麦锈病和赤霉病、玉米镰孢菌病害和大斑病、棉花黄萎病等病害发生严重，镉、铅、砷污染凸现等生产问题，针对作物抗旱、抗病、抗重金属污染中的抗性机理不明，发生、污染规律不清等科学问题，深入开展抗旱、抗病、抗重金属污染机理研究及应用。
1. 作物抗旱节水研究及应用
2．作物抗病性研究及应用
3. 作物抗重金属研究及应用
3、作物生产高效调控:
围绕华北作物光温水肥等资源利用效率低、养分过剩、农产品质量亟待改善等生产问题，针对作物光温水肥利用与高质高效生产难以协调的科学问题，深入开展作物光温水肥利用潜力、水肥耦合及安全高效调控研究。
1. 作物光温水利用潜力挖掘
2. 作物水肥耦合高效调控
3. 作物优质安全调控
-
代表性成果
1、大白菜和甘蓝初级三体的创建及遗传分析:
本成果2010年获河北省自然科学一等奖。
初级三体是开展染色体工程育种极为重要的工具材料。本项目以芸薹属最具代表性的大白菜和甘蓝为材料，采用常规技术与现代生物技术相结合的研究方法，历时13年，连续得到4个国家及4个河北省自然科学基金的资助，在利用四倍体获得初级三体的规律、初级三体的创建、基因染色体定位、遗传图谱构建及主要经济性状QTL定位等方面取得了新突破。
2、多抗优质高产‘农大棉’新品种选育与应用:
该项目由河北农业大学、河间市国欣农村技术服务总会共同完成，2019年获国家科学技术进步二等奖。该项目首次利用基因芯片解析了重点资源的分子关系，筛选出性状优异的育种亲本；利用创新的育种技术创制了具有新基因的新材料。项目首创了棉花当地一年多代育种技术，创建了快速选择黄萎病抗性、准确选择抗虫性的育种方法，发掘了优质、高产等重要性状SNP标记和基因；育成了农大棉7号等7个 “农大棉”系列新品种。
3、Resequencing a core collection of upland cotton identifies genomic variation and loci influencing fiber quality and yield:
该论文发表于《Nature Genetics》。研究通过整合多环境的农艺性状数据，构建了迄今为止规模最大，信息最完整的陆地棉基因型和表型变异数据库，通过关联分析发掘出了一系列可靠的关联位点和基因，其中大部分关键农艺性状的GWAS结果在多个环境中稳定性好，该研究为后期陆地棉分子育种提供了关键的标记选择依据，将全面加速陆地棉分子育种进程，具有非常重要理论和实践意义。
4、Genome sequence of the cultivated cotton Gossypium arboretum:
该论文发表于《Nature Genetics》，在本研究中，科研人员对高纯系的亚洲棉品种-石系亚1号进行了全基因组测序。研究还发现，相对于雷蒙德氏棉来说，亚洲棉基因组进化过程中发生了更大规模的反转座子插入，这也是其基因组膨胀超过雷蒙德氏棉基因组（近2倍）的主要原因。上述研究结果将对人类认识棉花基因组的复杂性和棉属种间遗传多样性的产生深远影响。
5、Genome sequence of cultivated Upland cotton (Gossypium hirsutum TM-1) provides insights into genome evolution:
该论文发表于《Nature Biotechnology》。在该研究中，科研人员通过全基因组测序和组装，最终获得了26条染色体；通过基因组注释，得到了76943个蛋白编码基因；首次从全基因组水平揭示了四倍体棉花是由A基因组的祖先和D基因组的祖先通过染色体融合而形成，并初步揭示了四倍体棉花基因组的进化规律。此研究将加快棉花新品种的选育，对我国棉花产业的可持续发展具有重要意义。
-
可向社会提供特色服务
每年开展主题科普教育活动。
促进科学研究的前瞻性和团队建设的国际化。
通过多层次的交流与开放，积极为青年人才创造出国留学与合作研究的机会。
促进与国内外同行的学术交流、优秀人才联合培养、资源和平台的共享。
将本实验室建成国内一流、合作开放、资源共享的科研创新平台。