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作物细胞育种国家工程实验室

紧紧围绕我国园艺产业发展重大需求,以主要蔬菜、花卉作物等为研究对象,在细胞工程育种关键技术和优异新品种选育方面进行重点突破和创新。重点开展植物体细胞和配子细胞培养高频率再生及无性系变异、远缘体细胞融合、细胞定向突变筛选、染色体工程诱导异源染色体易位及其快速识别等技术,及细胞工程育种技术新体系的建立等研究。通过技术突破,创造优质、抗逆、抗病、高产的育种群体材料,培育在重要农艺性状上有突破性提高的新品种。开展作物细胞工程育种国内外合作与交流,进行资源和技术引进、消化吸收与再创新,提高自主创新能力;培养作物细胞工程育种高级人才和创新团队。
实验室的机构设置采用职能式组织方式,及理事会领导与学术委员会指导下的实验室主任负责制。其领导下的四个研究室与一个行政办公室按照各自的职能分别开展工作。其中理事会9人,学术委员会15人,四个技术团队:分子细胞工程育种研究团队、染色体工程育种研究团队、细胞工程育种研究团队和单倍体工程育种团队。首席专家4人,主要学术带头人29人,科研工作人员87人。博士生导师21人,硕士生导师52人。有中国工程院院士1人,国家杰青2人、国家优青1人,973计划首席科学家1人、科技部“中青年科技领军人才”、中组部青年拔尖人才、人才工程国家级人选等国家级高端人才10余人。
实验室占地面积1214平米,已建成四个专业细胞工程实验室:染色体工程实验室、细胞工程实验室、单倍体工程实验室和分子细胞工程实验室。配套PCR扩增仪、细胞融合仪、低密度芯片制作与基因芯片扫描分析系统等仪器设备176台,总价值923万元。
重点开展远缘杂交、多倍体和非整倍体、诱导异源染色体易位及其快速识别等技术的研究;进行细胞培养技术研究,建立和优化主要农作物的细胞培养、体细胞杂交、原生质体融合、转基因技术和体细胞突变等技术体系;开展单倍体育种技术研究。开展分子细胞工程育种技术体系研究,探索将细胞工程育种技术与分子育种技术相结合,加速育种进程的选择。以提高蔬菜花卉作物产品产量、抗性和品质为目标,综合利用上述技术加速品种培育速度,提高品种质量。
实验室研究方向设置染色体工程、细胞工程、单倍体工程和分子细胞工程四个研究室,其主要任务是:
染色体工程研究室。建立芸薹属类、茄科、葫芦科蔬菜和百合科花卉的远缘杂交技术;建立芸薹属类、茄科、葫芦科蔬菜的高效染色体易位技术,获得包含异源染色体片段的各种育种中间材料和品系;建立染色体原位杂交技术,阐明芸薹属和葫芦科蔬菜染色体结构与进化及异源染色体的传递规律;培育具有应用价值的蔬菜花卉作物多倍体和非整倍体材料。
细胞工程研究室。建立白菜、甘蓝、胡萝卜、番茄、茄子、辣椒、黄瓜、百合、牡丹等作物细胞培养、原生质体对称与非对称融合和体细胞突变技术,获得具有不同优异性状的细胞融合材料;建立白菜、甘蓝、胡萝卜、番茄、茄子、辣椒、黄瓜、百合、月季、牡丹等作物的高频离体再生体系和原生质体转基因技术;建立和优化胡萝卜体细胞胚胎发生及人工种子培养技术;优化主要蔬菜、花卉组织培养快繁技术。
单倍体工程研究室。优化白菜类、甘蓝类作物、茄子小孢子培养技术,重点突破基因型限制;建立稳定大量纯合双单倍体群体的甜(辣)椒花药培养技术;在番茄小孢子培养技术上进行重点突破;建立稳定、可规模化生产的瓜类作物未受精离体子房培养技术。
分子细胞工程研究室。将分子育种技术与细胞工程技术相结合,建立适于细胞工程育种的高通量基因型鉴定和后代筛选的分子育种体系;建立适于小孢子和大孢子培养的配套分子标记辅助筛选技术;建立利用分子标记消除十字花科、茄科蔬菜作物、百合、月季来源于野生资源的异源染色体连锁累赘的技术;研究诱导异源染色体高效易位技术及其分子快速识别技术;探索加速育种进程的选择策略。

 

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