理事单位

棉花种质资源利用与分子设计育种山西省重点实验室(筹)

1、实验室简介

棉花种质资源利用与分子设计育种实验室是在山西省农业科学院棉花研究所棉花种质资源研究中心、棉花生物技术研究室、棉花品种选育研究中心、棉花栽培研究室、棉花有害生物防治中心的基础上组建而成,2014年1月8日被山西省科技厅批准列入山西省重点实验室建设计划名单。实验室保存有棉花种质资源3000余份,且在1974年被国家确定为全国棉花品种资源保存中心。实验室在棉花组织培养和转基因技术研究方面一直处于国内领先水平,“棉花细胞培养胚胎发生与植株再生技术”和“棉花原生质体植株再生”技术体系奠定了我国棉花转基因技术的研究基础,晋棉26号(国抗95-1)第一个抗虫棉品种的选育打破了美国抗虫棉品种在我国的垄断地位,解决了当时棉花生产的难题,近年来杂208、晋棉38、42、45、49等棉花品种在山西省和黄淮流域棉区棉花生产中发挥了重大作用。

实验室面积1560多平方米,设备总价值1260余万元,包含有梯度PCR仪、荧光实时定量PCR仪、核酸蛋白微量分析仪、DNA测序仪、超临界二氧化碳萃取仪、氨基酸分析仪、气相色谱仪、液相色谱仪等大型仪器设备。

实验室主任由南建福研究员担任,实验室学术委员会主任由我国著名棉花育种专家、博士生导师、中国工程院院士喻树迅研究员担任。实验室现有固定科研人员49人,流动人员18名,其中研究员21名(山西省百人计划引进人才美国肯塔基大学教授1名),副研究员26名,助理研究员14名,博士19名,另有4人正在攻读博士学位。

2、主要研究方向

2.1棉花种质资源研究与利用 

主要进行棉花种质资源的收集、保存、评价、鉴定和创新,以收集为基础,以创新为重点。通过实地考察、资源交流、征集引进、联合试验等方式收集国内外地方品种与新育成品种、野生种质、半野生种系;通过常规育种与分子标记辅助选择等方法,筛选核心种质;通过物理诱变、化学诱变、航天育种等方法进行新种质的创制。

2.2优良基因的发掘与利用 

基因资源是棉花育种工作的物质基础,发掘与创新棉花优良基因资源是棉花现代化育种成功与否的关键。大规模、高通量发掘植物及其它生物基因资源中蕴藏的高产、优质、抗病虫、抗逆、水分养分高效利用等优异基因,明确其价值与利用途径,获得众多具有自主知识产权的基因,促进作物种质资源向基因资源的转变,并实现产权保护,是优良基因发掘与利用的主要研究内容,也是棉花实现高效转基因育种的基础。

2.3棉花遗传转化研究 

外源基因遗传转化技术已成为棉花突变体创造、新资源创制以及新品种选育的重要手段。实验室目前主要进行传统转基因体系的优化,安全转基因技术体系的建立;研究非组培转化体系、多基因转化技术、叶绿体转化系统。开展基因修饰、基因敲除、基因定点整合、时空高效表达调控等基因表达调控技术研究;围绕新型抗病、虫、抗逆、优质和株型改良等目标性状,创制具有重要应用价值的转基因棉花新种质。

2.4棉花分子设计育种 

立足于国家棉花生产可持续发展的重大需求,充分利用我国丰富的作物基因资源,重点开展棉花基因资源和重要性状形成的遗传和分子生物学理论基础研究,实现棉花分子育种的重大科学突破;整合我省科技资源,通过分子标记QTL定位和关联分析,大规模开展新基因发掘,结合转基因种质创制,构筑我省棉花分子标记辅助育种技术体系,从基因定位、分子标记育种技术和品种选育三方面实现重点突破,不断促进我省棉花育种技术升级。

3、代表性研究成果

2010年以来,实验室承担国家项目43项,其中国家自然基金项目5项,国家农业产业技术体系试验站2个,863计划项目5项,农业部转基因重大专项15项,国家科技支撑计划项目5项,公益性行业专项9项,国家科技成果转化资金项目1项,948项目1项,省级科研项目43项;获得省级科技奖项4个;申请专利16项,审定棉花品种6个,撰写论文113篇,其中SCI论文8篇。