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一、定位:
围绕国家粮食安全与社会可持续发展的重大需求,利用现代分子生物学研究策略和手段,在分子、细胞、个体等不同水平上,开展与作物基因资源发掘,优异育种材料创制和优良品种培育等领域相关的基础和应用基础研究。
二、目标:
努力将作物分子生物学系建成面向全国的农作物基因资源研究中心、作物应用功能基因组研究中心、分子育种中心、信息共享中心。依托“重大科学工程”,在作物应用功能基因组学、蛋白组学、生物信息学、现代育种理论及技术体系、材料创制、新品种培育等领域取得突破。培养农业生物技术领域专业人才,造就一批高水平的学术带头人,促进我国农业生物技术研究与产业化的可持续发展。
三、研究方向及研究内容:
1.
作物基因资源研究
应用基因组学的原理与方法,在全基因组水平上研究作物种质资源。研究内容主要包括:(1)建立大规模、高通量、低成本的基因组种质资源研究技术平台;(2)研究种质资源的遗传多样性,建立核心种质、微核心种质与应用核心种质。(3)系统地、大规模、高通量发掘作物种质资源中蕴藏的高产、优质、抗病、抗逆等重要农艺性状新基因,明确这些基因的等位变异、在种质资源中的数量分布、进化、功能、利用价值与有效利用途径。(4)大规模培育基因组材料(genomic
stocks),建立DNA水平上的作物种质资源基因库。
2.
作物应用功能基因组学研究
应用高通量的功能基因组技术(如基因芯片、转录因子组、蛋白组研究技术等),开展重要农艺性状(产量、抗逆性、抗病虫性、营养高效和品质等)的功能基因组(新基因克隆与功能分析)和比较功能基因组研究。以作物种质资源为基础,克隆重要农艺性状新基因,并进行功能、表达和调控分析,剖析作物重要农艺性状的形成机制。
3.
现代分子育种理论与方法研究
综合应用作物功能基因组学、转录组学、蛋白质组学及生物信息学的研究成果和技术体系,在基因、基因表达、表达产物、生理代谢、细胞生物学、组织及器官等不同水平上,研究重要农艺性状(产量、抗逆性、抗病虫性、营养高效和品质等)在生长、发育过程中以及对环境条件应答反应的遗传学基础。根据不同的育种目标,开发新型分子标记,鉴定标记重要农艺性状基因;研究并建立经济、高效分子标记辅助育种技术体系,缩短育种周期,提高选择效率,培育新品种;研究构建基因高效表达载体、高效转化体系及定点转化的方法;建立高效转基因育种新体系,培育新种质与新品种;开展转基因植物安全性评价;研究建立分子育种技术体系,为农作物育种提供科学的方法论。
4.
作物种质分子创新研究
将传统育种方法与染色体工程、细胞工程、分子标记辅助选择、转基因(包括基因敲除、RNA干扰)等技术密切结合,克服物种间的生殖隔离,利用不同来源的有用基因,建立高效的种质创新技术体系,创造育种上可利用的有价值的育种材料及遗传研究材料。
5.
生物信息学研究
综合运用基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学信息,预测和认识生物体各种性状的代谢、发育、分化和进化规律,为进行蛋白质、核酸的分子设计或品种设计提供信息平台。研究内容包括获取各种作物完整的基因组,建立主要农作物重要农艺性状基因的数据库和信息系统,发展基于功能基因信息的作物品种分子设计软件和方法等。
四、课题组设置及人员构成
作物分子生物学系主要课题组及人员构成
五、作物分子生物学系负责人:
副主任:马有志
电话:68918789
E-mail:mayzh@mail.caas.net.cn
副主任:邱丽娟
电话:62186650
E-mail:qiu_lijuan@263.net
副主任:景蕊莲
电话:62186706
E-mail:jingrl@caas.net.cn
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