水稻生物学国家重点实验室(浙江大学)课件.ppt
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- 水稻 生物学 国家重点 实验室 浙江大学 课件
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1、水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology实验室名称:实验室名称:水稻生物学国家重点实验室水稻生物学国家重点实验室(State Key Laboratory of Rice Biology)学科领域:学科领域:水稻生物学水稻生物学-农业领域农业领域研究类别:研究类别:应用基础研究应用基础研究依托单位:依托单位:中国水稻研究所、浙江大学中国水稻研究所、浙江大学主管部门:主管部门:农业部农业部实验室主任:实验室主任:钱前钱前实验室概况水稻生物学国家重
2、点实验室State Key Laboratory of Rice Biologyn 产量约占我国粮食总产量的产量约占我国粮食总产量的40%40%,约占全球稻谷产量的约占全球稻谷产量的1/31/3n 我国我国60%60%以上人口以水稻为主食以上人口以水稻为主食水稻生产的意义水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology实验室的发展实验室的发展19931993年年成立农业部水稻生物学重点实验室成立农业部水稻生物学重点实验室19961996年年农业部重点实验室评估农业部重点实验室评估 A A级级19991999年年农业部重点实验室评估农业部重点实验室
3、评估 A A级级20012001年年参加国家重点实验室评估参加国家重点实验室评估 第第3333位(总数位(总数5656)20032003年年开展国家水稻生物学重点实验室建设开展国家水稻生物学重点实验室建设水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology瞄准目前粮食生产面临的主要问题瞄准目前粮食生产面临的主要问题n种质资源匮乏、流失相当严重种质资源匮乏、流失相当严重n产量、品质及抗性亟需提高产量、品质及抗性亟需提高n创新性材料及有利基因相对较少创新性材料及有利基因相对较少实验室目标与定位实验室目标与定位水稻生物学国家重点实验室State Key L
4、aboratory of Rice Biology实验室目标与定位实验室目标与定位种质资源创制材料创制材料遗传材料育种材料基因克隆基因克隆关键技术关键技术分子育种分子育种育种实践育种实践功能基因组功能基因组产量产量品质品质抗性抗性水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology主要研究内容主要研究内容1 1 水稻种质改良与创新的遗传学基础研究水稻种质改良与创新的遗传学基础研究*优异种质资源的发掘、创新和利用优异种质资源的发掘、创新和利用 *稻的演化、遗传多样性及保护生物学研究稻的演化、遗传多样性及保护生物学研究 *遗传学重要研究材料构建及重要性状
5、的遗传机理遗传学重要研究材料构建及重要性状的遗传机理2 2 水稻产量与品质基础理论研究水稻产量与品质基础理论研究 *杂种优势机理杂种优势机理 *理想株型塑造理论理想株型塑造理论 *品质形成机理品质形成机理根据目标与定位确定根据目标与定位确定4 4 个研究单元个研究单元水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology3 3 水稻环境生物学研究水稻环境生物学研究 *水稻与环境的相互作用水稻与环境的相互作用 *有害生物的可持续控制有害生物的可持续控制 *转基因水稻环境安全性转基因水稻环境安全性4 4 水稻分子育种研究水稻分子育种研究 *基因定位与克隆基
6、因定位与克隆 *转基因技术转基因技术 *分子标记辅助选育技术分子标记辅助选育技术 *分子设计和生物反应器分子设计和生物反应器主要研究内容主要研究内容水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology水稻生物学实验室水稻生物学实验室中国水稻研中国水稻研究所部分究所部分江西东乡野生稻原位保存圃江西东乡野生稻原位保存圃海南生物技术实验站海南生物技术实验站资源学研究室资源学研究室 发育生物学研究室发育生物学研究室分子育种研究室分子育种研究室环境生物学研究室环境生物学研究室 浙江大浙江大学部分学部分实验室构成实验室构成 水稻生物学国家重点实验室State K
7、ey Laboratory of Rice Biology建立了建立了世界上现存分布最北(世界上现存分布最北(2828N N)的的江西东乡野生稻原位保存基地江西东乡野生稻原位保存基地水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology在海南陵水建立了我国唯一在海南陵水建立了我国唯一专门为南繁服务的开放实验专门为南繁服务的开放实验站站 为科学院和相关大学从事为科学院和相关大学从事水稻基础研究的科研人员水稻基础研究的科研人员提供材料处理平台提供材料处理平台 为省级农科院水稻育种提为省级农科院水稻育种提供生物技术育种平台供生物技术育种平台 上百人次以上的科
8、研者利上百人次以上的科研者利用了我们生物技术实验站用了我们生物技术实验站水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology一、科研项目和经费一、科研项目和经费二、科研成果二、科研成果三、队伍建设三、队伍建设四、合作、交流、开放四、合作、交流、开放五、实验室建设和运行管理五、实验室建设和运行管理2001-20052001-2005年工作汇报年工作汇报水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology一、一、科研项目和经费科研项目和经费水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of
9、Rice Biology科研项目科研项目(项数项数)249155591110501001502002502001-2005年年1996-2000年年总数总数国家级项目国家级项目到位经费到位经费(万元万元)7,6583,1431,1483,61403000600090002001-2005年年1996-2000年年总数总数国家级项目国家级项目 其中:其中:25 25 项任务项任务 26072607万元万元 (34%)(34%)863(包括子课题)(包括子课题)26973(包括子课题)(包括子课题)17国家自然基金重点国家自然基金重点 1杰出青年基金杰出青年基金 3省部重大省部重大 2转基因专项转
10、基因专项 10水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology二、科研成果二、科研成果水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology代代 表表 性性 成成 果果1 1水稻种质资源的收集、评价与共享水稻种质资源的收集、评价与共享 种质资源是最为重要战略性物质,世界种质资源是最为重要战略性物质,世界各国都在千方百计争夺各国都在千方百计争夺种质资源的收集保存是长期基础性工作,种质资源的收集保存是长期基础性工作,需要科学家长年无私奉献需要科学家长年无私奉献种质资源中挖掘的有利基因一旦应用,种质资源中挖掘的
11、有利基因一旦应用,其产生效益将不可估量其产生效益将不可估量水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology我国水稻种资创新基地我国水稻种资创新基地 “中国农作物种质资源收集保存评价和利用中国农作物种质资源收集保存评价和利用”项目的主要组成部分项目的主要组成部分 获获20032003年度国家科技进步一等奖年度国家科技进步一等奖保存保存7.57.5万份水稻种质资源万份水稻种质资源发掘出密阳发掘出密阳4646、BG90-2BG90-2等一批重要优异种等一批重要优异种质,在生产上发挥重大作用质,在生产上发挥重大作用建成了国内最大的单项作物种质库,建成了国
12、内最大的单项作物种质库,面向全国开放服务面向全国开放服务水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology提出核心种质的理论和研究方法提出核心种质的理论和研究方法 核心种质样本数核心种质样本数4355份份保持遗传变异保持遗传变异95新收集、鉴定国内外种质资源新收集、鉴定国内外种质资源32463246份份对外免费对外免费发放发放实物种质达实物种质达1156711567份次份次43554355份规模的中国稻种资源份规模的中国稻种资源核心种质核心种质完成完成60006000多份种质同功酶及指纹鉴定多份种质同功酶及指纹鉴定水稻生物学国家重点实验室State
13、 Key Laboratory of Rice Biology长期进行稻种资源的发掘长期进行稻种资源的发掘鉴定出许多有利基因用于生产鉴定出许多有利基因用于生产紧穗野生稻(非紧穗野生稻(非组)抗褐飞虱基组)抗褐飞虱基因导入栽培稻因导入栽培稻定位于第定位于第 2 染色体染色体抗褐飞虱优异中间抗褐飞虱优异中间材料材料 在云南地方种鬼衣谷和浙在云南地方种鬼衣谷和浙江品种春江江品种春江06中发掘中发掘2个水稻个水稻白背飞虱新抗源白背飞虱新抗源水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology稻米品质温度钝感材料发掘利用与成果稻米品质温度钝感材料发掘利用与成果
14、产业化产业化 东乡野生稻耐冷基因东乡野生稻耐冷基因定位于第定位于第4染色体;选育染色体;选育出出 一批耐冷优质株系一批耐冷优质株系长期进行稻种资源的发掘长期进行稻种资源的发掘鉴定出许多有利基因用于生产鉴定出许多有利基因用于生产水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology代代 表表 性性 成成 果果2 2 印水型水稻不育胞质的发掘及应用印水型水稻不育胞质的发掘及应用 n杂交水稻是中国对世界农业生产的最大贡献杂交水稻是中国对世界农业生产的最大贡献n目前生产上应用最广的有四类不育系目前生产上应用最广的有四类不育系n袁隆平的野败型、朱英国的红莲型和周
15、开达的冈袁隆平的野败型、朱英国的红莲型和周开达的冈 D D型型n实验室创制了新类型实验室创制了新类型印水型印水型水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology1、栽培稻范围太大栽培稻范围太大2 2、不育胞质不会自行表达、不育胞质不会自行表达栽培稻中发掘新不育胞质的难点栽培稻中发掘新不育胞质的难点创造了一种从栽培稻中发掘水稻不育胞质的新方法创造了一种从栽培稻中发掘水稻不育胞质的新方法水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology发掘出发掘出1010个含有不育胞质的品种个含有不育胞质的品种水稻生物学
16、国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology 育成了三个印水型不育系育成了三个印水型不育系 -32A-32A、优、优1A1A、中、中9A9A水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology与传统野败型雄性不育相比与传统野败型雄性不育相比,印水型雄性不印水型雄性不育具有三高一低的优点育具有三高一低的优点开花习性好、制繁种产量高开花习性好、制繁种产量高配合力好、杂种产量高配合力好、杂种产量高米质优、综合评分高米质优、综合评分高 一低一低 种子生产成本低种子生产成本低 三高三高 水稻生物学国家重点实验室Stat
17、e Key Laboratory of Rice Biology农业部确认的农业部确认的1919个超级杂交籼稻个超级杂交籼稻(印水型占近一半(印水型占近一半)II优优838成为对照成为对照协优协优93089308金优金优299299协优协优527527优优084084国稻国稻1 1号号优明优明8686优优162162优优79547954国稻国稻3 3号号优航优航1 1号号优优7 7号号两优培九两优培九中浙优中浙优1 1号号特优航特优航1 1号号优优602602准两优准两优527527丰优丰优299299D D优优527527天优天优998998水稻生物学国家重点实验室State Key Lab
18、oratory of Rice Biology国内第二大不育系国内第二大不育系(25%(25%左右左右)培育审定组合培育审定组合196196个个累计推广累计推广4.054.05多亿亩多亿亩开创了我国杂交稻高产制种新开创了我国杂交稻高产制种新时代时代 生产应用生产应用 2005年 获国家科技进步一等奖水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology1994年8月24日,美国人布朗发出谁来养活中国?提醒我们:粮食产量必须进一步提高2005年12月15日,联合国粮食计划署在北京宣布基于中国在解决温饱方面取得的成就,持续26年的对华粮食援助正式结束实验室
19、与杨守仁和袁隆平先生共同倡导的中国超级稻研究发挥了巨大作用超级稻的选育理论及其应用超级稻的选育理论及其应用代代 表表 性性 成成 果果3 3水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biologyu 筛选出一套可用于籼粳分类筛选出一套可用于籼粳分类的分子标记,提出中间型是的分子标记,提出中间型是目前超级稻育种亲本优选模目前超级稻育种亲本优选模式的学术观点式的学术观点u 协优协优93089308浙江新昌最高亩产浙江新昌最高亩产818818公斤公斤,累计面积累计面积10001000万万亩亩以上以上水稻生物学国家重点实验室State Key Laborator
20、y of Rice Biologyu将叶片光合作用与根系将叶片光合作用与根系活力引入到株型育种中活力引入到株型育种中u提出超级稻的生理模型,提出超级稻的生理模型,为选育提供量化的生理学为选育提供量化的生理学指标指标 0 05 5101015152020252530303535404045450.000.000.400.400.800.801.201.201.601.602.002.00根系密度 R o o t density(mg/cm3)根系密度 R o o t density(mg/cm3)土壤 S oil depth(cm)土壤 S oil depth(cm)汕优6 3 Shanyou
21、63汕优6 3 Shanyou 63特三矮2 号 Te s anai 2特三矮2 号 Te s anai 26500265002协优9 3 08 Xieyou 9308协优9 3 08 Xieyou 9308水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology研制出超级稻栽培技术研制出超级稻栽培技术,将良种良法配套将良种良法配套真正实现了超级稻技术集成真正实现了超级稻技术集成,使超级稻在生产上发挥的作使超级稻在生产上发挥的作用越来越大用越来越大2004年 获国家科技进步二等奖水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Ri
22、ce Biology分子育种平台建设及其成果分子育种平台建设及其成果代代 表表 性性 成成 果果4 4进一步提高产量、品质和抗性,必须从传统进一步提高产量、品质和抗性,必须从传统的经验型改变成生物技术辅助型,随机选择必须的经验型改变成生物技术辅助型,随机选择必须过渡到定向选择,这样才能大大提高育种效率。过渡到定向选择,这样才能大大提高育种效率。水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology中组中组1414水稻有利基因的快速转育水稻有利基因的快速转育及多抗、优质新品种选育及多抗、优质新品种选育分子标记辅助育种与组培相结合分子标记辅助育种与组培相结
23、合RM136K17R2123RM3330RM564B10A7RG456C53639Pk34_5Pi25(t)Pi26(t)分子标记辅助抗稻瘟病、白叶枯病育种分子标记辅助抗稻瘟病、白叶枯病育种利用利用IRRIIRRI引进的引进的xa5xa5基因基因水稻生物学国家重点实验室State Key Laboratory of Rice Biology 用农杆菌介导法将密码子优化后的用农杆菌介导法将密码子优化后的crycry1Ab1Ab导入水稻,获得了稳定遗传导入水稻,获得了稳定遗传达达1616代的转基因克螟稻代的转基因克螟稻1 1号和号和2 2号号 实验室还培育出许多抗白叶枯病、实验室还培育出许多抗白叶
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