農業部“園藝植物生長發育與品質調控”重點開放實驗室依託浙江大學建設，現有長江學者1人，國家傑出青年科學基金獲得者1人，教育部新世紀人才2人，浙江省151人才9人。近兩年先後承擔了國家863計畫、973計畫、國家自然科學基金重點項目及面上項目、浙江省科技廳重點、浙江省自然科學基金重點及面上項目等系列重要科研任務，發表SCI論文百餘篇，國家發明專利授權8項，培養研究生80名，獲全國百篇優秀博士學位論文提名獎1篇。
基本介紹
- 中文名：農業部園藝植物生長發育與品質調控重點開放實驗室
- 長江學者：1人
- 承擔：國家863計畫、973計畫
- 部門：農業部
基本簡介,相關背景,主要成員,
基本簡介
農業部園藝植物生長發育與品質調控重點開放實驗室
實驗室依託蔬菜學、茶學國家重點學科和果樹學浙江省重點學科為基礎，緊跟國際學科發展前沿，以國家需求為目標開展園藝植物生長發育與生物技術方面的前瞻性研究。實驗室設有“園藝植物基因組研究與改良”、“園藝植物逆境生理及其調控”、“園藝產品品質與安全保障”、“園藝植物生物化學與有效成分利用”等4個研究方向。
相關背景
園藝植物基因組研究與改良方向:
旨在建立我國重要園藝植物核心遺傳資源平台的基礎上，研究園藝植物重要性狀相關基因的分離、功能分析及其利用，建立重要園藝植物遺傳資源分子標記圖庫，開展園藝植物分子育種研究。期間承擔有國家863課題、國家自然科學基金、浙江省科委重大(重點)項目、教育部重點科技項目、政府間國際合作項目、重大產業化項目20餘項。成功地從白菜和芥菜等植物中分離出有自主智慧財產權的與植物育性和發育相關的基因，與小孢子發育、直根膨大以及階段發育轉變的相關基因，並對其生物學功能進行驗證、分析。同時，利用AFLP和SSR技術，對十字花科主要蔬菜及砂梨等園藝作物進行雄性不育、品質性狀、抗病和抗逆的分子標記輔助育種。克隆獲得茶樹咖啡因合成相關的SAM基因，培育出咖啡因含量為常規品種1/3的育種材料；通過基因槍和髮根農桿菌手段，獲得轉Bt基因的茶樹，為茶樹低咖啡因育種和抗蟲育種奠定良好基礎。相關研究屬國內領先水平，研究顯著地推動了我國園藝植物分子育種工作的開展。
園藝植物逆境生理及其調控方向:
針對溫度等非生物脅迫和植物病原菌等生物脅迫，從個體、器官、細胞和分子水平研究主要園藝植物對這些逆境的回響機制，分離克隆相關基因，探討逆境下的植物信號轉導機制，研究如何通過化學誘導等途徑來提高植物對不良環境的抗性，為建立優質、高產和高效的生產體系提供理論依據。期間，承擔了包括國家自然科學基金重點項目、國家863項目在內的一系列課題。明確了黃瓜、柑橘、楊梅、枇杷、草莓茶樹等園藝植物的光合作用對低溫、高溫、強光、缺磷脅迫的回響與適應機制，發現不同黃瓜品種的耐低溫能力在一定程度上同Calvin循環酶和水-水循環的活性相關。通過調節改變紅光與遠紅光比例可有效地促進設施草莓等的生長。明確了逆境下利用細胞分裂素可有效地激活瓜類開花後的細胞再分裂，授粉受精產生的信號或細胞分裂素通過調控細胞分裂周期蛋白基因CycD3 等一系列基因從而誘導單性結實。研究了Cd等重金屬元素對蔬菜生長、元素吸收、分配和積累的影響，發現了Si通過代謝途徑提高黃瓜白粉病抗性和耐鹽性的證據，開展了由於土壤酸化而引起的高錳濃度對植株的毒害作用及調控的生理機制的研究工作。從茶樹根際土壤分離獲得耐酸鋁真菌ALF-1，克隆獲得有關耐酸鋁基因；為作物抗酸鋁育種奠定良好基礎
園藝產品品質與安全保障方向:
主要圍繞園藝產品品質變化的多基因互動調節這一關鍵科學問題，以改善果實品質為中心，開展相關功能基因的協同表達機制及其調控研究，探索品質控制新途徑，可為增強產品的市場競爭力提供理論依據。該方向承擔有國家973專題、863課題、國家自然科學基金、國家攻關項目以及省部重大、重點科技項目10餘項。期間構建了以基因巨陣列（macroarray）和基因組文庫為中心的多基因互動調節研究平台，為研究品質形成相關基因的時間、空間表達提供了一個新途徑。先後分離了柑桔類胡蘿蔔素合成主鏈、果糖激酶基因家族和與與品質相關等重要性狀基因。闡明了光合產物在柑桔果實內的運輸分配特點，發現在果實完熟之前，汁囊為葉光合產物最主要的庫，而在完熟階段光合產物在果實內沒有明顯的分配中心，明確韌皮部後糖運輸是光合產物進入汁囊的限速位點。探明了柑桔果實發育期間果糖激酶基因的時空變化趨勢。明確了采後枇杷果實組織木質化不僅只發生在冷害果實中，還可能是果實衰老的重要特徵之一，果實的硬度增加與木質素積累呈顯著的正相關關係；木質化過程的木質素和纖維素變化互為消長，采後楊梅果實為呼吸躍變型果實，這些發現為進一步調控采後枇杷、楊梅果實品質提供了新依據。研究了UV-B和白光對茶樹兒茶素類化合物生物合成相關基因表達的調節作用，為制訂茶樹優質栽培措施提供依據。相關研究達國內領先水平，期間有多項成果獲教育部科技進步獎一等獎和浙江省人民政府科技進步獎三等獎。
園藝植物生物化學與有效成分利用方向:
重點對多種園藝作物的生物活性物質的種類、含量、性質及形成規律、遺傳特性、影響因素等進行系統研究，在分子、細胞、組織及動物水平上評價其生物學活性，研發適合不同人群需求的特種食品和保健品等，培育具有定向保健作用的特種園藝作物新品種。近年來，本研究方向承擔了國家科技攻關、國家自然科學基金、中德合作國際合作項目、省部級項目以及企業委託重大項目10餘項。期間進一步最佳化了茶多酚的提取和純化技術與條件，研究了EGCG對細胞凋亡、細胞氧化損傷的影響。建立了作物抗癌、抗菌活性的快速檢測平台，芥子油苷的HPLC分析法和QR快速檢測法。生物活性鹼性蛋白的分離與分析方法等，已分離到多個與抗癌類芥子油苷生物相關的基因，其中包括芥子油苷生物合成的首個調節基因。建立了柑桔檸檬苦素的分離、純化和評價技術平台。開發了系列具有保健功能的茶飲料等產品劑相關工藝技術；獲得國家專利6項。通過這些工作的開展，縮短了我國同已開發國家在該領域的差距，形成了在國內具有一定競爭力的研究方向，業已成為優勢研究方向之一。
主要成員
學術委員會主任 中國科學院院士、中國農業大學武維華教授
學術委員會副主任浙江大學教授曹家樹
學術委員會委員 安徽農業大學校長宛曉春教授、中國農業大學韓振海教授、南京農業大學侯喜林教授、北京蔬菜花卉所許勇研究員、浙江大學喻景權教授、浙江大學陳昆松教授、浙江大學梁月榮教授
實驗室主任 喻景權教授
