作物遺傳改良全國重點實驗室依托于華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2022年5月作為全國首批實驗室完成國家重點實驗室重組工作,由原名稱“作物遺傳改良國家重點實驗室”正式更名為“作物遺傳改良全國重點實驗室”。
作物遺傳改良國家重點實驗室于1992年3月由國家批準(zhǔn)建設(shè),1994年通過國家驗收并正式對外開放。實驗室分別于1996年、2001年、2006年、2011年(免評)、2016年連續(xù)5次被評為優(yōu)秀國家重點實驗室(歷次參評全優(yōu)),是唯一獲此殊榮的農(nóng)業(yè)科研類國家重點實驗室,也是依托高校所建生命科學(xué)類唯一獲此殊榮的國家重點實驗室。
在科技部的“國家重點實驗室計劃”20周年表彰大會上,實驗室榮獲國家重點實驗室計劃先進集體、先進個人與管理人員3個“金牛獎”。于2012年獲評“十一五”國家科技計劃執(zhí)行優(yōu)秀團隊稱號。
支撐我國主要農(nóng)作物種源安全和綠色發(fā)展
作物遺傳改良全國重點實驗室(以下簡稱“實驗室”)定位于應(yīng)用基礎(chǔ)研究,圍繞國家糧食安全、農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展等重大戰(zhàn)略需求,聚焦作物種源自主創(chuàng)新,開展主要農(nóng)作物遺傳改良關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),創(chuàng)制水稻、玉米、油菜、棉花等作物優(yōu)異新種質(zhì)并培育重大新品種,回答關(guān)鍵技術(shù)和種質(zhì)創(chuàng)新背后的重大科學(xué)問題,支撐我國主要農(nóng)作物種源安全和綠色發(fā)展。
經(jīng)過30年在水稻、玉米、油菜、棉花等主要作物的基因組和重要性狀遺傳和分子機理研究、基因挖掘和新種質(zhì)創(chuàng)制、新品種培育與產(chǎn)業(yè)推廣應(yīng)用等方面堅持不懈的努力,實驗室形成了作物遺傳改良理論與實踐相互促進、“上-中-下游”一體的優(yōu)勢和特色,已成為我國乃至全球農(nóng)業(yè)領(lǐng)域具有重要影響的創(chuàng)新基地之一。
三十余年風(fēng)雨兼程,三十余年春華秋實。實驗室面向我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大需求,以應(yīng)用基礎(chǔ)研究為主,承擔(dān)了包括“973”、“863”、國家重點研發(fā)計劃、國家科技重大專項和國家自然科學(xué)基金項目等在內(nèi)的國家重大、重點項目任務(wù),在多個聚焦的方向積累了豐富的經(jīng)驗,為近幾年收獲系列創(chuàng)新突破奠定了堅實的基礎(chǔ)。
水稻功能基因組學(xué)研究處于國際領(lǐng)先水平,并帶動其他作物基因組研究進入高水平發(fā)展階段。實驗室連續(xù)4輪滾動牽頭重大項目“水稻功能基因組研究”及其他重大項目7項,使得我國水稻功能組研究整體水平處于國際領(lǐng)先地位,創(chuàng)新成果被列為“十二五”“十三五”農(nóng)業(yè)領(lǐng)域標(biāo)志性成果之首;建立完善的水稻、玉米、棉花、油菜等功能基因組學(xué)研究平臺,包括全球首個廣泛共享的遺傳作圖和基因組作圖群體(TN-DH群體),被“國際蕓薹屬基因組計劃咨詢小組”作為國際作圖資源;開創(chuàng)了我國玉米S型細(xì)胞質(zhì)雄性不育的理論與應(yīng)用研究。實驗室分離的水稻、玉米、棉花、油菜等農(nóng)作物重要育種性狀基因數(shù)量,在全球同級別單位中皆排第一位,基因資源轉(zhuǎn)化為種質(zhì)創(chuàng)新的基礎(chǔ)雄厚。
作物育種新技術(shù)不斷取得突破性成果。實驗室建立了國際上最大的水稻T-DNA插入突變體庫、國際上效率最高的棉花遺傳轉(zhuǎn)化平臺,建立了國際領(lǐng)先水平的棉花、油菜、水稻和玉米基因編輯體系,研發(fā)了我國第一套擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的植物高通量表型組分析平臺并被納入國家重大基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
以油菜為代表的種質(zhì)改良和品種選育在國際同領(lǐng)域極具影響力。實驗室在全球率先揭示油菜自交不親和系統(tǒng)的遺傳規(guī)律,提出了油菜自交不親和“三系”雜交種的利用模式,開啟了我國油菜雜種優(yōu)勢利用的先河;發(fā)現(xiàn)的波里馬細(xì)胞質(zhì)雄性不育系(Pol CMS)被認(rèn)為“是國際上第一個有實用價值的油菜雄性不育類型”,近年來由Pol CMS衍生系育成的品種占國內(nèi)雜交油菜播種總面積的50%以上;選育出我國第一個雙低雜交油菜品種“華油雜3號”和第一個大面積推廣的雙低雜交油菜品種“華油雜4號”。選育“華棉702”等一系列優(yōu)質(zhì)抗逆棉花品種,培育了華玉11和敦玉810等突破性新品種,引領(lǐng)了西南玉米種質(zhì)創(chuàng)新和新品種的培育。
埋首耕耘結(jié)碩果,經(jīng)過多年發(fā)展,實驗室在學(xué)術(shù)領(lǐng)域取得了卓越的成果:先后在《自然·遺傳學(xué)》(Nat Genet)、《基因組生物學(xué)》(Genome Biol)、《自然·通訊》(Nat Commun)、《自然·植物》(Nat Plants)、《美國科學(xué)院院報》(PNAS)等高水平雜志上發(fā)表文章;獲國家自然科學(xué)獎、國家技術(shù)發(fā)明獎、國家科技進步獎等國家科學(xué)技術(shù)獎勵及多項省部級獎勵。
打造農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新策源地和人才薈萃地
在過去30多年的發(fā)展歷程中,實驗室已經(jīng)構(gòu)建了一支結(jié)構(gòu)合理、創(chuàng)新力強的高水平科研團隊。目前,實驗室擁有134名固定人員,其中包括124名研究人員、7名技術(shù)人員和3名專職管理人員。在這些研究人員中,有中國科學(xué)院院士1人、中國工程院院士2人,長江學(xué)者獎勵計劃特聘教授5人、青年長江學(xué)者7人;國家杰出青年科學(xué)基金獲得者6人,優(yōu)秀青年科學(xué)基金獲得者16人。此外,還有國家海外高層次人才引進計劃特聘專家2人、青年人才6人;國家高層次人才特殊支持計劃百千萬工程領(lǐng)軍人才1人、科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才8人、青年拔尖人才6人。實驗室還擁有3個國家自然科學(xué)基金創(chuàng)新研究團隊和1個科技部重點領(lǐng)域創(chuàng)新團隊。這些團隊在團結(jié)協(xié)作、集體攻關(guān)方面取得了顯著成就,極大地增強了科研隊伍的凝聚力。
實驗室逐漸成為農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新的策源地和農(nóng)業(yè)創(chuàng)新人才的薈萃地,吸引了一批批青年學(xué)者在這里扎根,為實驗室的發(fā)展注入了源源不斷的動力。他們將深厚的愛國情懷轉(zhuǎn)化為強國之志和報國之行,將科研成果書寫在祖國的廣袤大地上。在發(fā)展壯大的過程中,實驗室始終堅持“精神文化鑄魂、學(xué)術(shù)文化強基、管理文化固本”,形成了“激揚夢想,追求卓越”的實驗室精神,成為拔尖人才培養(yǎng)的示范區(qū)。
實驗室擁有雄厚的基礎(chǔ)實驗條件,配備了價值50萬元以上的儀器設(shè)備50臺套,建立了包括溫室、網(wǎng)室、種子貯藏室、抗旱大棚、盆栽場、光照培養(yǎng)室及標(biāo)準(zhǔn)化科研試驗田等成套的農(nóng)作物遺傳改良研究田間基礎(chǔ)設(shè)施,全面滿足了分子生物學(xué)及農(nóng)作物育種研究的需求。實驗室形成了學(xué)-研-產(chǎn)配套、上-中-下游一體的格局和技術(shù)支撐體系,并通過設(shè)立開放課題和合作課題研究的方式,向國內(nèi)外開放與共享資源。
依托3個“111”項目,實驗室與美國、英國、法國等國家的知名學(xué)術(shù)機構(gòu)建立了多個聯(lián)合實驗室(合作中心),在人才培養(yǎng)、人員交流、科研合作等方面進行了深入的實質(zhì)性合作。團隊每年都會舉辦不同類型的國際/雙邊學(xué)術(shù)會議和全國學(xué)術(shù)會議,學(xué)術(shù)交流頻繁。同時,實驗室還積極創(chuàng)新對外開放共享模式,在黑龍江、河北、云南、新疆、甘肅等地建立了多個開放合作基地。作為我國農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新領(lǐng)域的重要基地和平臺,實驗室在國際上產(chǎn)生了廣泛的影響力。
“田家少閑月,五月人倍忙。夜來南風(fēng)起,小麥覆隴黃……”在實驗室大廳,白居易的《觀刈麥》浮雕時刻提醒實驗室人為改善我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村的面貌而奮斗,為引領(lǐng)新一次農(nóng)業(yè)綠色革命再譜新篇,為實現(xiàn)種業(yè)高水平自立自強再立新功。