水稻抗逆 优质分子设计育种创新团队
973项目申报书——主要农作物核心种质重要农艺性状单元型区段及互作研究
项目名称：主要农作物核心种质重要农艺性状单元型区段及互作研究首席科学家：张学勇中国农业科学院作物科学研究所起止年限：2010年1月-2014年8月依托部门：农业部一、研究内容以水稻、小麦、大豆全基因组单元型区段分析及关联分析为切入点，重点研究和筛选控制高产、优质、抗病及水肥高效的优异单元型区段（或基因），揭示其形成基础和遗传本质，阐明不同功能单元型间的互作效应，为三大作物设计育种奠定材料基础。
重点从以下四个方面开展研究：1、种质资源中重要单元型区段的发掘对水稻、小麦、大豆微核心种质中的重要基因组区段进行精细扫描，结合系谱分析，摸清我国育种中稳定传递的单元型区段及其形成和演变过程；通过标记/性状关联分析，明确一些区段所控制的重要性状，系统分析这些单元型区段在核心种质样本中的变异及主要载体（品种）。
2、控制重要性状单元型区段的遗传及互作效应分析以重要单元型区段在核心种质样本中的变异信息为基础，在微核心种质导入系中，系统筛选同一区段不同单元型，评价它们的遗传效应，发掘具有重要育种价值的新变异; 对优良单元型在不同遗传背景下的遗传效应进行比较和评价，筛选和培育正向效应突出、对产量、品质等无负面效应的抗病、水肥高效等重要单元型，为育种提供新的基因资源；通过导入系之间互相杂交，在消除杂合遗传背景效应的基础上，研究单元型之间的互作效应，提出三大作物育种中单元型优化组合模式与实施方案，与育种单位结合，进行组装育种的研究和实践。
3、典型单元型区段基因组成、结构和功能分析在小麦中选择15～20个典型单元型区段，用与其紧密连锁的标记筛选染色体大片段插入文库（BAC文库），构建覆盖相应单元型区段的跨跌群（Contig），并完成序列分析；用候选基因在核心种质群体中进行关联分析，结合大面积推广品种突变体库进行重要农艺性状鉴定，发掘有重要育种价值的功能基因；从DNA 和性状形成两个层面揭示单元型区段的本质，为作物的分子育种提供基因和理论依据；充分利用水稻和大豆的全基因组信息，利用高通量测序设备，对典型材料进行重新测序分析，发掘有重要育种价值的单元型和功能基因。
中国农业科学院优秀科技创新团队基本情况一览表
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人员规模 序号 单位 团队名称
首席科学家
骨干人才
团队建设目标 团队优势
（200字以内） 骨干人员 总 高级 人数 职称 固定 流动 固定 流动 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 油料所 油菜遗传改 良创新团队 10 26 17 20 5 王汉中 45 研究员/所长 遗传育种 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 1 2 3 4 粮棉作物重 大害虫监测 植保所 预警与控制 技术创新团 队 5 54 13 11 0 7 35 吴孔明 44 农业昆虫 研究员/所长 与害虫防 治 6 7 8 9 10 11 华 玮 31 37 32 44 56 57 28 29 33 32 75 52 45 47 48 43 38 38 38 35 42 副研究员 副研究员 副研究员 副研究员 副研究员 副研究员 助理研究员 助理研究员 助理研究员 助理研究员 院士 研究员 研究员 研究员 研究员 研究员 副研究员 副研究员 副研究员 副研究员 副研究员 分子生物学 染色体工程/遗传学 分子生物学 油菜遗传育种 油菜遗传育种 油菜遗传育种 分子生物学 植物生理学 功能基因组学/分子生物学 分子遗传学 害虫综合治理 虫害监测预警 棉花害虫防治 玉米害虫防治 玉米害虫防治 生防微生物 棉花害虫防治 棉花抗虫性 生防微生物 昆虫分子生物学 小麦害虫防治 李云昌 邹崇顺 刘贵华 张学昆 胡 琼 52 59 51 40 42 45 43 37 35 34 研究员 研究员 研究员 研究员 研究员 研究员 研究员 副研究员 副研究员 副研究员 油菜遗传育种 油菜遗传育种 油菜遗传育种 油菜遗传育种 油菜遗传育种 种质资源 抗病分子生物学/ 分子遗传学 油菜遗传育种 油菜遗传育种 种质资源 固定 固定 固定 固定 固定 固定 以国家油菜产业技术体系首席 科学家王汉中研究员为核心， 固定 汇集了油菜种质资源学、功能 基因组学、遗传育种与良种繁 固定 育学等多学科的研究员8名， 固定 共有具博士学位的12名，拥有 国内一流的科研平台和试验条 固定 件，在油菜高含油量育种、抗 固定 菌核病育种、品种资源等领域 具有极高的国内国际知名度和 固定 广泛的交流与合作。近五年内 固定 已取得国家科技进步奖3项， 省级科技进步奖5项，发表高 固定 水平科研论文100多篇，获得 固定 科研成果30多项。 固定 固定 固定 固定 固定 固定 以郭予元院士为顾问，中坚队 固定 伍由5名研究员组成，人员结 构合理，具有长期合作的传统 固定 与经验，已初步形成了有紧密 固定 合作关系的科研队伍；依托植 物病虫害生物学国家重点实验 固定 室等科研平台，现有仪器设备 固定 与设施完全满足拟开展科研工 作的需求；目前承担了一批国 固定 家和农业部重要科研项目，经 固定 费充足、任务饱满；所开展的 研究工作皆有长期的积累和基 固定 础，先后获国家多项科技成果 固定 奖励，在《科学》等国内外著 名杂志发表研究论文。 固定 通过研究棉铃虫、盲椿象、麦蚜和玉米 螟等我国粮棉作物重大害虫的灾变规 律，发展区域性监测预警与控制新技 术，提高我国农作物重大虫害的防控能 力，为我国粮棉安全生产提供技术支撑 。建成一支高水平，具有较强科研竞争 力的植物病虫害科研队伍，引领国内粮 棉作物重大虫害防治的科学研究。每年 培养博士研究生5-8名，硕士研究生1520名。 在未来5年内，发表研究论文150-200篇 （其中SCI源研究论文40-50篇），出版 专著5-8本，培育抗虫作物品种2-3个， 获国家科技奖励1-2项。 通过5年的建设，形成一支引领全国油 菜遗传改良发展方向、创新能力强、机 制灵活、学术观点新颖、人才队伍和学 科配置合理、在国内国际上有显著影响 力和话语权、上、中、下游研究相结合 的油菜遗传改良科技创新队伍，拥有油 菜种质资源鉴定、功能基因发掘、新品 种选育和推广多学科协同的科研技术平 台，能够针对国家重大需求，不断发掘 出油菜优异种质资源和功能基因，建立 起现代高效油菜育种技术体系，培育出 具突破性的系列新品种，发表高质量的 研究论文20-30篇，申请基因和技术专 利15项以上，选育出油菜新品种20-30 个，新品种年推广面积4000万亩左右。 申报或获得国家级以上科技成果奖励23项，力争取得一项获国家一等奖励的 科研成果。 辅助人员 姓名 年龄 技术/ 技术/行政 职务 研究 方向 序号 姓名 年龄 技术/ 技术/行政 职务 研究 方向 固定/ 固定/ 流动 （学科建设、人才建设、科研和学术 发展、平台建设等。300字以内）
“孔雀计划”：厚植人才沃土激活发展源头
【导语】深圳⼤把的时间都在做⼀件事——把⼈才聚合在⼀起，然后千⽅百计为其所⽤。
---以下是为您提供的信息，欢迎阅读。
4⽉12⽇，中国深圳“双创”⼤赛第⼆届国际赛开幕，来⾃世界各地的⾼层次⼈才和项⽬在深圳⾓逐；4⽉14⽇⾄15⽇，第⼗六届中国国际⼈才交流⼤会在深圳召开。
此前，由诺贝尔化学奖得主切哈诺沃教授领衔的⾹港中⽂⼤学（深圳）切哈诺沃精准和再⽣医学研究院在深圳正式成⽴……当然，还包括深哈对⼝合作中以哈⼯⼤深圳研究⽣院为基础，深哈共建哈⼯⼤深圳校区。
⼀个区域的发展质量与速度有什么样的潜⼒？⼈才是重要指标。
为吸引⼈才，深圳早早实施“孔雀计划”等顶层设计，并抛出⼀系列配套“政策包”把各类优秀⼈才集聚到新时代城市发展建设中来。
越来越多的“孔雀⼈才”南飞深圳，城市创新⼒、活⼒竞相迸发。
深圳在世界经济舞台上的国际竞争⼒⽇趋凸显。
A“孔雀计划”绚丽“开屏” 4⽉26⽇，中国农业科研的⼀项重⼤成果“3010份亚洲栽培稻基因组变异研究”登上了国际顶尖学术期刊《Nature》。
在这篇论⽂末尾“致谢”中提到，该研究获得深圳市“孔雀团队”资助。
参与这项研究的科研⼈员中，来⾃深圳的科研⼈员有10位。
深圳“IT+BT”融合创新的氛围，给了这群年轻的科研⼈员充分展⽰⾃⼰的机会。
⽽这篇论⽂的作者黎志康（中国农业科学院农作物基因资源与基因改良国家重⼤科学⼯程⾸席科学家），正是深圳市“孔雀计划”引进的“⽔稻抗逆、优质分⼦设计育种团队”领军⼈才。
“孔雀计划”是深圳于2010年推出的引进技术⼈才项⽬。
纳⼊“孔雀计划”的海外⾼层次⼈才可享受80万元⾄150万元的奖励补贴，并享受落户、⼦⼥⼊学、配偶就业、医疗保险等⽅⾯的待遇政策。
对于引进的世界⼀流团队，深圳给予8000万元的专项资助，并在创业启动、项⽬研发、政策配套、成果转化等⽅⾯⽀持海外⾼层次⼈才创新创业。
近8年来，“孔雀计划”绚丽“开屏”。
深圳市⼈⼒资源和社会保障局公布的最新数据显⽰，截⾄2017年，深圳共确认海外⾼层次⼈才2954名，累计发放奖励补贴⾦额9.16亿元。
农业部重点实验室建设规划
农业部重点实验室建设规划（2010-2015年）（征求意见稿）农业部2010年3月目录一、规划背景........................................................................ 错误!未定义书签。
（一）加强农业领域重点实验室建设的重要意义............ 错误!未定义书签。
（二）我国农业领域重点实验室建设和运行取得的成绩错误!未定义书签。
（三）存在的主要问题........................................................ 错误!未定义书签。
二、指导思想、原则和目标................................................ 错误!未定义书签。
（一）指导思想.................................................................... 错误!未定义书签。
（二）建设原则.................................................................... 错误!未定义书签。
（三）建设目标.................................................................... 错误!未定义书签。
三、建设布局........................................................................ 错误!未定义书签。
（一）综合性重点实验室建设布局.................................... 错误!未定义书签。
（二）专业性（区域性）重点实验室与野外科学观测试验站建设布局错误!未定义书签。
四、建设进度........................................................................ 错误!未定义书签。
水稻与小麦抗逆性研究
水稻与小麦抗逆性研究随着气候变化的不断加剧，各种自然灾害频繁发生，影响农作物产量的逆境环境问题越来越突出。
对于水稻和小麦这两种全球主要的粮食作物，其抗逆性的研究日益受到关注。
一、水稻抗逆性研究作为全球最重要的主食作物之一，水稻的耐旱、耐盐等抗逆性研究已经成为当今研究热点。
近年来，众多研究者借助各种手段，深度挖掘水稻抗逆性形成的分子、基因等机制，进而为提高其抗逆性和品质提供新的思路和技术支持。
1. 抗旱性研究水稻的耐旱性在干旱等逆境条件下具有重要的生产价值。
多年来，相关研究人员通过成熟期降水管理、根系构型、开花和结实等方面的方法提高了其胁迫胁迫下的适应性，同时也在分子基因层面上进行了一系列研究。
例如，研究者们发现在干旱和缺水胁迫下，大量的抗氧化物酶和水分相关基因会被激活，特别是大量的转录因子如ABA和DREB基因，它们各自调控多个石质代谢途径。
同时，基于CRISPR\cas9技术进行基因功能研究最近也成为了热点。
通过此项技术，研究者能够直接对水稻基因进行编辑和操作，进而探索各种新的分子机制和新型水稻抗旱品种的育种方案。
2. 抗盐性研究盐碱化土壤严重影响了世界各地的农业生产。
而水稻作为耐盐性弱的作物，如何种植耐盐性良好的水稻不断成为世界各国研究者的重要任务之一。
近年来，研究者通过体内培养、外源物质的管理、直接筛选等多种手段提高了水稻盐碱胁迫下的适应性。
例如，研究者通过CRISPR/CAS9技术将OsFpt改造为高效的钾转运蛋白（riceOsHKT1;5）。
经过此项改造后，水稻细胞内的钠/钾浓度与钾浓度比例大幅度提高，在盐碱环境中其存活率和生产率都大幅提高。
二、小麦抗逆性研究与水稻一样，小麦也是全球重要的粮食作物之一，也面临着多种逆境环境的威胁。
为了应对这些挑战，研究者们也在从分子机制、育种技术等多个方面开展了小麦抗逆性研究。
1. 抗旱性研究在多年的小麦抗逆性研究中，抗旱性是比较引人关注的一个研究方向。
水稻逆境生理与抗逆性研究
水稻逆境生理与抗逆性研究水稻作为世界上最重要的粮食作物之一，扮演着保障全球粮食安全的重要角色。
然而，水稻生长过程中面临着各种逆境因素的威胁，如干旱、盐碱、高温、低温等，这些逆境因素对于水稻的生长发育和产量产生负面影响。
因此，研究水稻的逆境生理和抗逆性具有重要意义，可以为提高水稻产量和适应不同环境条件下的种植提供科学依据。
水稻逆境生理是指水稻在逆境条件下的生理反应和调节机制。
干旱逆境是水稻生长过程中最常遇到的逆境之一。
在干旱条件下，水稻植株缺水导致叶片的蒸腾作用减弱，影响光合作用和生长发育。
研究表明，干旱胁迫会影响水稻根系形态、细胞壁合成和酶活性，同时还会引起植物内源激素的变化，如脱落酸和赤霉素的含量增加。
这些生理和生化变化可以帮助水稻适应干旱环境并提高抗旱性。
盐碱逆境是水稻生长的另一个重要限制因素。
当土壤中盐分和碱性物质过高时，会对水稻的生长和发育造成负面影响。
盐分过高会导致土壤中水分的流失，进而影响水稻的根系发育和营养吸收能力。
此外，高盐环境还会导致细胞内钠和氯离子的积累，破坏离子平衡，进而抑制植物的光合作用和生长发育。
与盐碱逆境相比，较高水温对水稻生长的影响更为直接和即时。
高温会影响水稻的光合作用、呼吸作用和养分转运，进而降低光合产物的积累和粮食产量。
在逆境条件下，水稻植株会通过一系列的生理和分子调节来提高抗逆性。
例如，在干旱胁迫下，水稻调节雄性不育基因控制的基因网络与雄性不育突变体有关，这些基因调节了植物的转录和翻译水平，从而增强了植物对干旱的耐受性。
此外，研究发现，某些抗旱基因和植物激素如脱落酸、赤霉素和脱落酸等的信号通路在水稻的抗旱反应中起到重要作用。
除了对逆境生理的研究外，还有一些措施可以增强水稻的抗逆性。
例如，通过遗传改良来培育抗旱性水稻品种。
通过转基因技术导入抗旱相关基因或通过杂交选育来培育抗旱性强的杂交水稻品种。
此外，改善土壤环境也是提高水稻抗逆性的重要手段。
例如，采取水肥一体化、合理施肥和改进排水系统等措施，可以减轻水稻在逆境环境下的应激反应，提高其抗逆能力。
水稻分子育种技术研究
水稻分子育种技术研究一、引言水稻作为全球主要的粮食作物之一，其育种技术的研究一直受到广泛关注。
随着分子生物学技术的不断发展和普及，分子育种技术已经成为水稻育种的重要手段之一。
本文将围绕水稻的分子育种技术展开讨论，探究其在水稻育种中的应用和前景。
二、水稻分子育种技术的概念水稻分子育种技术是一种基于水稻遗传基因组信息的育种方法，它利用分子生物学技术分析水稻外部表型与内部基因组之间的关系，为选育水稻新品种提供依据。
相比传统的育种方法，分子育种技术可以大大加速水稻的品种改良过程，并且在保证育种效果的同时，减少了对环境和资源的依赖。
三、水稻分子育种技术的主要方法水稻分子育种技术的主要方法包括：1. 基因组学基因组学是水稻分子育种技术的核心。
通过对水稻基因组序列的分析和研究，可以深入了解水稻的基因组结构和功能，探究各种基因的作用和表达规律，为选育新品种提供关键的信息。
基因组学的主要技术包括基因组测序、基因组注释和基因组比较等。
2. 分子标记辅助选择分子标记辅助选择是水稻分子育种技术的另一种重要手段。
它利用特定的分子标记检测水稻品种的遗传差异，确定不同品种的遗传基因型，选择与目标性状相关的遗传基因，并对水稻种质资源进行评估和筛选。
分子标记辅助选择主要包括单核苷酸多态性标记、序列标记、核酸序列多态性标记等。
3. 转基因育种转基因育种是水稻分子育种技术的重要组成部分。
它采用基因工程技术将目标基因转移到水稻株中，从而改变水稻的遗传特征，提高水稻的产量和品质等。
转基因育种技术主要包括基因克隆、基因转移、基因表达和基因组稳定性等。
四、水稻分子育种技术的应用水稻分子育种技术在水稻选育中的应用主要包括以下几个方面：1. 高产优质抗病新品种的选育利用水稻分子育种技术，可以筛选出生长快、产量高、耐冷、抗病等一系列优质性状的水稻新品种。
这些新品种不仅可以提高水稻的产量和品质，还可以有效地抵抗各种逆境和病害。
2. 遗传多样性的评估和利用水稻分子育种技术可以更准确地评估水稻种质资源的遗传多样性，发现新的基因和性状，充分利用和保护稻种资源，推动水稻品种改良和发展。
水稻智能不育分子设计育种研究取得新进展
育特性 进 行 杂交 制种 的 全新 方 法 。
与常规 杂 交育 种和 常规 转 基 因育种 相 比 ，智 能 不育 分子 设计 育种 技术具 有 如下 优势 ： （ ）利用 了 １
的分 子标 记辅 助 选择 技 术 ，首次 明确 了花生 黄 曲霉
抗 性 遗 传 属性 及 与其 他 主 要性 状 的协 同改 良潜 力 ，
从 １９ 年 开始 ，陕西 省榆林 农校高 立荣带领 的 ３ ９
农业 厅 组织 专 家测 产 ，采 用此 项技 术 种植 的 玉米 比
传统 种植 （ 照）增产 ２ ．０ 对 ５ ６ ％，花生 、大 豆分 别增
产 １ ．０ 和 １ ％。 ３７％ ０
近 日，中 国工程 院 院士 、中 国农业 大 学教 授戴
旱 地 作 物 粉 垄 栽培 技 术 六 幅 助 增 产
种新 的 农 作物耕 作 方 法一 一 地作 物 粉垄 栽 旱
转基 因元件 ，不 存在转 基 因生物安 全 问题 。（ 科技部）
培技 术在 农业 增产 中显露 出 强大 的生 命 力。 经广 西
中 国 专 家 首 次 培 育 出 优 质 荞 麦 杂 交 种 子
耙 、锄 、锹 、打和 人 工或 机械 起 畦 （ ）等 繁杂耕 厢
作一 次完成 ，具 有 “ 作简便 ，省工高效 ，能活土 、 操 保水 、透 气和增产 ” 的功效 。 （ 科学时报）
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５２
由 中 国知 名 育 种 专 家 组 成 的 鉴 定 委 员 会 ，对 “ 通荞 麦 自交不 亲和 两 系法 杂交种 优 势利 用研 究 ” 普 进行 技 术成果 鉴 定后 认 为 ，该项 目培育 出 的榆 荞 ４ 号荞 麦杂 交种 ，是 国内培 育 出的 第一 个优 质 荞麦 杂 交种 子 ，填 补 了 中国无 荞麦 杂 交种 的 空 白 。
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团队创新助力中国农业科研
--水稻优质、抗逆分子设计育种创新团队
团队首席科学家黎志康（左三）
2003年8月，作为中国农业科学院国外引进人才，黎志康带领他实验室的团队一起回国，成为近年来中国农科院团队整体引进回国的杰出代表。
5年来，以黎志康博士为首席科学家，万建民、王健康、赵开军、徐建龙等农科院一、二级人才为骨干队伍的“水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队”，集中优势研究力量和科技资源，充分发挥多学科综合交叉优势，围绕国家重大需求，以近年来国内外倍受关注的“分子育种理论与技术”为生长点和切入点，重点攻克抗逆、优质分子育种理论与技术体系，对水稻抗逆、优质等复杂性状进行深层次基因挖掘和种质创新，分离重要功能基因和进行品种分子设计，取得一系列突破性进展。
团队还充分发挥骨干成员在知识结构上的互补性，以及研究方向相对集中的特点，开展水稻抗逆复杂性状的遗传网络解析和植物分子育种新方法等研究。
提出的种质资源大规模回交导入结合DNA分子标记技术高效发掘优异隐蔽基因的分子育种策略，已成为国内外种质资源有利基因挖掘和育种利用的主导方法，居国际领先水平。
该团队依托于农作物基因资源与遗传改良国家重大科学工程，拥有分子育种和分子设计的高效平台及全国水稻分子育种协作网；目前主持国家973、863、农业部948、转基因专项、支撑计划、行业科技及盖茨基金、国际挑战计划等国内外重大项目32项，年均合同经费达5034万元。
在北京昌平和海南南滨建有规模化试验场，为本团队研究工作顺利的开展提供全方位的保障。
团队力争在3～5年内在多方面取得重要进展，创建水稻抗逆、优质的分子育种理论与技术体系，研制选择导入系QTL和品种分子设计的计算机软件，克隆优质、抗逆基因，通过分子设计培育高产、优质、抗逆新品种，大力促进我国水稻分子育种的发展和进一步提升我国在这一领域的国际竞争优势，将团队建设成为一支在国内外有影响的一流团队。
“宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来”。
水稻抗逆、优质分子设计育种创新团队将继续发扬“严谨、勤奋、开放、创新”的团队精神，在复杂数量性状遗传机理剖析及分子设计改良上勇于创新，从而在育种实践中向“知其然，又知其
所以然”的方向迈出重要的一步。