省部共建華北作物改良與調控國家重點實驗室，是中華人民共和國科學技術部、河北省人民政府批准建設的實驗室。
基本介紹
研究方向,發展歷史,科研條件,科研成就,學術委員會,機構領導,
研究方向
重點實驗室立足河北，服務華北，面向全國，根據華北農業資源特點，圍繞主要作物資源消耗高、 抗逆性不強、光溫水肥利用效率低、品質質量亟待改善等生產難題，針對作物節水、優質、高效基因 資源發掘不夠，抗旱、抗病、抗重金屬污染機理不清，光、溫、水、肥協同高效關係不明等重大科學 問題，從作物基因與基因組學、代謝組學與信號傳導、群體調控與因子協調三個層面，凝練三個研究 方向，突破作物改良與調控的核心關鍵。
作物優異種質發掘利用
圍繞華北小麥、玉米、棉花等主要作物存在資源消耗高、抗旱性不強、品質亟待改善等生產問題，針對作物優異基因資源不足、優異基因聚合難且選擇效率低等科學問題，深入開展節水、優質、高效種質的鑒評篩選、基因發掘和創新利用研究。
作物優異種質發掘利用
1. 作物種質資源鑒評篩選
系統開展小麥、玉米、棉花等種質資源重要農藝性狀、適應性的研究評價，分析種質資源的遺傳多樣性，構建優異種質性狀的精準評價體系和核心種質庫；建立用於基因結構與功能鑑定的生物信息學分析平台，開展基因組、轉錄組、蛋白質組、代謝組和表觀基因組等多種組學分析，揭示核心種質優異SNP和結構變異，構建全基因組遺傳變異圖譜，分析優異基因的時空表達特點；解析性狀變異特點和關鍵基因表達調控模式，篩選遺傳背景良好、目標性狀突出的優異新種質。
2. 作物優異基因資源發掘
構建雙單倍體、重組近交系等多種類型遺傳分離群體，深入分析並明確作物節水優質等目標性狀遺傳規律；大規模高通量測序、QTL定位和GWAS相結合，挖掘控制目標性狀的關鍵遺傳位點，鑑定並克隆抗旱、抗病、優質基因；建立主要作物高效基因編輯和遺傳轉化體系，驗證基因功能，分析蛋白互作，明確基因的作用機理，解析優異性狀的分子調控網路，發掘華北主要作物優異基因資源。
3. 作物優異種質創新
基於作物優異性狀基因/主效QTL、生物信息學平台、作物全基因組遺傳變異圖譜，開發前景選擇的KASP、CAPs等分子標記，定向改 良作物骨幹親本，大規模開發SNP等分子標記，研發穩定、高效的高密度SNP晶片，篩選可追蹤優良親本背景的選擇標記；前景-背景選擇的全基因組分子設計體系與回交選育相結合，高效聚合分散在不同種質的目標基因，創製華北節水、優質、低耗作物新種質。
作物抗逆性研究及套用
圍繞華北乾旱、小麥鏽病和赤霉病、玉米鐮孢菌病害和大斑病、棉花黃萎病等病害發生嚴重，鎘、鉛、砷污染凸現等生產問題，針對作物抗旱、抗病、抗重金屬污染中的抗性機理不明，發生、污染規律不清等科學問題，深入開展抗旱、抗病、抗重金屬污染機理研究及套用。
作物抗逆性研究及套用
1. 作物抗旱節水研究及套用
重點研究小麥、玉米、棉花等作物抗旱節水規律，明確作物抗旱的生理生化機理；深入研究其乾旱脅迫下的細胞信號轉導途徑、轉導關鍵組分間的互作、ABA受體對下游乾旱防禦轉錄因子調節機理，揭示作物應答水分脅迫的信號轉導網路；系統研究作物地上部和根體構型回響乾旱脅迫的特徵，構建作物抗旱節水技術指標體系，支撐區域作物抗旱品種遺傳改良和節水模式構建。
2．作物抗病性研究及套用
系統研究小麥鏽病、玉米大斑病、棉花黃萎病等主要病菌變異和遺傳多樣性，明確病菌的小種分布和進化規律，最佳化品種合理布局；利用多組學手段結合生物信息學方法，重點研究小麥抵抗鏽菌、玉米抵抗大斑菌和鐮孢菌、棉花抵抗黃萎病菌侵染的生理生化機理，解析病原菌識別侵染作物的生物學基礎，構建作物-病原菌互作的細胞信號轉導網路；創建評價作物抗病力的生理和分子指標體系，發掘作物抗病基因資源；深入研究作物秸稈還田模式鐮孢菌病害發生和致災機理，探索病害綠色防控的新途徑、新方法、新技術。
3. 作物抗重金屬研究及套用
採用HPLC-ICP-MS綜合、系統的分析方法，系統多維度研究華北主要作物鎘砷鉛的賦存形態、分布特徵和基因型差異，探明鎘砷鉛進入可食部位的吸收轉運規律，揭示不同作物的解毒機制；採用高通量測序方法，重點研究作物根際微生物介導不同重金屬形態轉化路徑，闡明其鈍化重金屬活性機理；深入研究葉面阻控和根系鈍化重金屬污染防控原理，創建適於華北地區遏制重金屬進入可食部位的關鍵技術，保障該區域支撐農產品安全生產。
作物生產高效調控
圍繞華北作物光溫水肥等資源利用效率低、養分過剩、農產品質量亟待改善等生產問題，針對作物光溫水肥利用與高質高效生產難以協調的科學問題，深入開展作物光溫水肥利用潛力、水肥耦合及安全高效調控研究。
作物生產高效調控
1. 作物光溫水利用潛力挖掘
針對華北不同區域光溫水資源變化規律，系統研究小麥、玉米、棉花等作物不同生育時期光溫水利用特徵；從形態、生理生化和分子水平，重點研究不同光強、高低溫、旱澇因子對作物生長發育的影響機理，解析作物光溫水協同高效關係；深入研究作物栽培模式對光溫水資源利用效率的調控效應，構建光溫水協同高效的作物群個體調控指標體系，挖掘不同區域作物光溫水資源利用潛力。
2. 作物水肥耦合高效調控
通過多點定位、多年多環境，系統研究小麥、玉米、棉花等作物節水優質目標下的需水、需肥特點和不同生育時期需求規律；揭示節水減肥條件下作物水肥高效耦合機理；重點研究作物回響水肥耦合的形態、生理生化及蛋白質組學特徵，揭示水肥耦合對作物組織結構、器官建成和產量的影響規律，探明水肥耦合對產量品質形成的調控原理；深入研究作物群體質量指標、形態學互作效應、源庫系統生理協調性和植株衰老特徵，探明水肥耦合的調控效應，創建作物水肥高效利用技術體系。
3. 作物優質安全調控
系統研究施肥、用藥與真菌毒素等影響作物產品質量安全的關鍵因子，構建小麥、玉米等作物產品質量安全的監測防控指標體系；創建作物產品不同真菌毒素污染的監測與防控方法，探明伏馬毒素、黃麴黴毒素、嘔吐毒素和玉米赤霉烯酮等真菌毒素對作物產品的污染特徵；深入研究不同作物肥藥減施增效原理，創建作物肥藥減施提質增效調控體系，保障作物產品質量優質與安全。
發展歷史
華北作物改良與調控國家重點實驗室是以河北農業大學“河北省作物種質資源重點實驗室”“華北作物種質資源研究與利用教育部重點實驗室”“河北省作物生長調控重點實驗室”“河北省蔬菜種質創新與利用重點實驗室”，河北省世界一流建設學科“作物學”為依託建立的。
2019年11月，實驗室通過專家論證；
2020年2月，經國家科技部批准建設。
2020年2月26日，中華人民共和國科學技術部、河北省人民政府批准省部共建華北作物改良與調控國家重點實驗室建設運行。
科研條件
實驗室現有固定研究人員56人，全部具有博士學位，其中正高級職稱人員31人，45歲以下35人。擁有國家萬人計畫2人、國家百千萬人才工程3人、國務院政府特殊津貼7人、國家級教學名師3人、農業部首批農業科研傑出人才1人、“作物學教師團隊”為教育部首批“全國高校黃大年式教師團隊”、河北省高端人才1人、河北省巨人計畫2人、河北省省管優秀專家9人，河北省百人計畫1人，河北省特殊津貼5人、河北省青年拔尖人才3人。
在體制機制、科研條件、人才團隊、研究能力以及開放合作方面，重點創新人才引育機制、最佳化運行管理體制，構建設備精良、設施齊全的創新平台，建成功能完備、運行高效的創新高地，聚集培養一批有國際影響的領軍人才、拔尖人才及高層次團隊，強化實驗室的開放共享和社會服務功能，達到研究條件一流、人才團隊一流、科研能力一流、產出成果一流、社會貢獻一流，建成特色鮮明、運行高效、開放共享的原始創新基地。
科研成就
如圖
科技成就1
科研成就2
科研成就3
學術委員會
如圖
華北作物改良與調控國家重點實驗室學術委員會成員
機構領導
申書興
申書興實驗室主任
教授，博士生導師，河北農業大學校長。2007年在南京農業大學獲農學博士學位。國家級教學名師，“新世紀百千萬人才工程”國家級人選，國務院政府特殊津貼專家，農業部創新團隊傑出人才，河北省“巨人計畫”創新團隊領軍人才。中國園藝學會分子育種分會副會長。
主要從事作物遺傳育種研究。創建了芸薹屬作物A基因組初級三體系和整套附加C基因組的附加系及系列易位系等珍貴種質材料。主持國家自然科學基金7項，國家自然科學基金重點項目、國家科技支撐、國家星火計畫、農業部948等項目30餘項；獲河北省自然科學一、二等獎各1項，河北省科技進步一、二等獎各2項；發表學術論文130餘篇，其中Journal of Experimental Botany、Frontiers in Plant Science等SCI論文20餘篇；育成作物新品種11個；取得國家發明專利5項。
馬峙英
馬峙英實驗室常務副主任
教授，博士生導師，河北農業大學原副校長。1997年在華中農業大學獲農學博士學位。1999-2000年澳大利亞CSIRO訪問學者。國家級教學名師，全國五一勞動獎章獲得者，國務院政府特殊津貼專家，國家棉花產業體系崗位科學家，河北省高端人才、“巨人計畫”創新團隊領軍人才，棉花育種首席專家，作物種質資源創新與利用教育部重點實驗室主任。中國農學會棉花分會副理事長、中國作物學會常務理事。
主要從事棉花遺傳育種研究。在棉花抗黃萎病育種基礎、纖維品質基因組變異和遺傳位點發掘、新品種選育方面取得重大進展。主持完成973、863、國家重大科技專項、國家自然科學基金等課題40餘項；第一完成人獲得國家科技進步二等獎3項、省（部）級一等獎5項、何梁何利基金科學與技術創新獎1項，在Nature Genetics、Nature Biotechnology、Plant Journal等期刊發表SCI論文56篇；育成農大棉系列新品種13個；獲植物新品種權和國家發明專利20多項。
李存東
李存東實驗室副主任
教授，博士生導師，河北農業大學副校長。1998年在南京農業大學獲農學博士學位。2004年澳大利亞CSIRO訪問學者。國務院政府特殊津貼專家，入選國家百千萬人才工程計畫、國家萬人計畫教學名師，國家級有突出貢獻的中青年專家，全國五一勞動獎章獲得者，河北省省管優秀專家、高等學校創新團隊領軍人才、作物生長調控重點實驗室主任。中國作物學會栽培生理學科組副組長、中國棉花學會常務理事。
主要從事棉花、小麥生理和栽培技術研究。在棉花早衰形成機理和防控技術、氮素營養調控等方面取得重要進展。主持國家自然科學基金、國家轉基因重大專項、國家公益性行業專項等20餘項；獲河北省科技進步一等獎2項；在Scientific Reports、Crop Science、棉花學報等期刊發表論文100餘篇。
趙建軍
趙建軍實驗室副主任
研究員，博士生導師，現任河北農業大學科學技術研究院院長、國際合作處處長。2007年在荷蘭瓦赫寧根大學獲博士學位。2008-2011年荷蘭瓦赫寧根大學博士後。“長江學者獎勵計畫”特聘教授、國務院特殊津貼專家、國家萬人計畫科技創新領軍人才、國家百千萬人才、省管優秀專家。中國農業生物技術學會植物組培脫毒快繁技術分會副會長。
主要從事作物優異種質創新與基因發掘研究。發現了芸薹屬作物開花時間的關鍵調控基因；創新性的將遺傳基因組分析策略套用於開花時間的基因定位，並以網路互作圖構建了基因的作用模式。主持國家自然科學基金2項、國家重點研發計畫課題和省部級科研項目10項；獲河北省自然科學一等獎、二等獎各1項；在New Phytologist、Plant Physiology、Journal of Experimental Botany、Plant Cell & Environment等期刊發表SCI論文24篇；獲國家發明專利2項。
