科技兴农项目推介
中国现代化离不开农业现代化,而农业现代化的关键在科技、在人才。要加强农业与科技融合,加强农业科技创新,将科技的发展和农业的发展紧密联系起来。
上海市教育委员会科技发展中心依托上海高校优质科研资源,积极推进上海高校科技成果转化工作,此次将推荐2项关于科技兴农方向的成果转化项目。
项目针对性强,有很高的推广应用价值,如想进一步了解项目,与项目组专家交流,还请与本中心联系。
联系方式:
联系人:陆老师 刘老师
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推介项目1
上海交通大学亚洲栽培稻基因组研究及应用
水稻是全世界最重要的粮食作物之一。预计2050年,全球的稻米产量必须加倍以满足未来人口增长的需求。另一方面,面对全球气候变化的情况,如何培育高产、优质和多抗的水稻新品种一直是育种家面临的巨大挑战。水稻种群的基因具有丰富的多样性和复杂的作用机制,是水稻育种改良的遗传基础。长期以来,全球科学家致力于阐明水稻基因组所有基因的功能及其等位基因多样性与重要农艺性状的关联,并将研究成果运用到水稻遗传改良中。以分子生物学为基础的精准育种,让水稻育种周期更短、更有针对性,代表了水稻育种的发展方向。利用新一代基因组测序技术和高性能的计算机平台对水稻种质资源进行大规模的基因组重测序和大数据分析,解析水稻种群基因组多样性的本质,对于高效挖掘水稻有利基因、实现基于全基因组信息的水稻分子设计育种具有重大的理论和实践意义,对全球粮食安全的重大战略问题具有重要意义。
本项研究中收集了3000多份水稻品种(来自全球89个国家和地区),代表了全球水稻种质约95%多样性的核心种质。研究团队比较分析了水稻核心种质的基因组遗传多样性,对水稻的起源、基因、分类和进化规律进行了深入的探讨,相关成果对大规模水稻基因的发掘和水稻复杂性状分子改良技术瓶颈的突破将产生极大促进作用,将全面提升全球水稻科学研究和水稻分子育种水平。
目前该项目已拥有十多项授权专利。项目及项目完成人曾获得2018年获发展中国家科学院(TWAS)农业科学奖;2017年获教育部自然科学奖一等奖(第一完成人);2016-2017 全球高被引作者 ;2016-2018 中国高被引作者等奖项。
本项目是由中国科学家主导的世界范围内的一次大规模、高水平的科研合作,项目产生的所有数据和测序材料已经通过多个途径对外公开分享。研究揭示了亚洲栽培稻的群体基因组变异结构和起源,将有助于规模化发掘优良基因,突破水稻复杂性状分子改良的技术瓶颈,加快优质、广适、绿色、高产水稻新品种培育进程,该研究产生的重大数据共享和重大项目合作,也将为我国乃至全球农业研究水平带来飞跃。
目前已经发放给中国科学院、武汉大学、华中农业大学等40家科研单位、高校和育种单位,发放超过4万份次,用于大规模发掘影响水稻高产、抗病虫、抗逆和优质的有利基因及育种应用,开始全面推进水稻全基因组分子育种。
项目合作方式为合作开发与项目应用。
上海交通大学植物发育生物学研究室(Laboratory of Plant Developmental Biology)于2004年8月15日成立。实验室主要围绕以下三个研究领域开展工作:
1)水稻花序和花器官形态建成的分子调控机理研究:
水稻具有特殊的花序和花器官结构,决定粮食产量,利用遗传学、生物化学、细胞生物学等手段研究MADS-box等转录因子参与水稻花序和花器官形态建成。
2)水稻雄性生殖发育机理研究:
植物雄性生殖器官花药发育以及雄性生殖细胞花粉的形成对于植物孢子体和配子体世代交替、遗传和变异等非常重要,涉及细胞分裂、分化、细胞和细胞之间交流、细胞死亡以及减数分裂、有丝分裂等重要生物学过程。我们利用系统生物学(基因组、蛋白组、代谢组等)、遗传学、细胞生物学、生物化学、结构生物学等手段研究控制水稻生殖发育的细胞和细胞之间通讯、细胞程序性死亡、脂类代谢等重要分子机制。
3)转基因生物分子特征研究:
利用系统生物学手段研究转基因生物在基因组、转录组、蛋白组、代谢组变化规律,建立转基因生物分子特征检测监测新方法,制订相关技术标准。
近年来,实验室承担了国家和上海市多项重大重点课题,建立了植物发育研究体系和技术平台、国家转基因生物分子特征验证测试中心、上海市转基因生物科普教育基地等。
分离鉴定了多个控制水稻花序和花器官发育以及花粉形成等重要农艺性状相关的基因,阐明了花序和花分生组织决定、绒毡层细胞程序性死亡、生殖细胞和营养细胞相互作用的机制,建立了多种转基因生物分子特征分析方法。在Developmental Cell、PNAS、Nature Communications、Plant Cell、Plant Physiology、Nuclear Acid Research、Cell Research、Analytical Chemistry等发表90多篇研究论文。
推介项目2
上海师范大学菠菜和番茄新品种选育、高效栽培与示范推广
为解决蔬菜尤其是菠菜和番茄种子“卡脖子”问题,上海师范大学植物种质资源开发中心蔬菜课题组在王全华研究员的带领下选育出了一系列优质、抗霜霉病的菠菜新品种(‘沪菠1号’、‘沪菠2号’、‘沪菠5号’、‘沪菠6号’、‘沪菠7号’、‘沪菠8号’和‘沪菠9号’)和优质、口感好的番茄新品种(上师樱1号、上师樱2号和上师红1号、上师粉1号)。
沪菠菠菜系列杂交一代新品种与国外品种在耐热性、耐抽薹性、抗病性与商品性状等方面相当,是适应上海及周边地区气候条件和消费习惯的优良新品种。新品种叶片深绿,生长速度快,抗病性和耐热性好,商品性状优良。通过改善栽培管理技术,目前已经实现在上海地区8-9月份进行种植,为进行菠菜越夏栽培提供保障。通过前期对新品种的推广和宣传,已在上海、山东、宁夏、青海等多地省份开始示范推广,获得广泛好评。
选育出的樱桃番茄新品种串性好,连续结果能力强。果实椭圆形红色,单果重17克左右,可溶性固形物含量可达11左右,口感好。适于上海及周边地区保护地栽培。选育出的大果番茄开花结果期早,连续结果能力强,果实扁圆形,果面粉红色、光滑,单果重235克左右,可溶性固形物含量6左右,口感好,风味足,适于保护地设施栽培。
该项目主要应用于蔬菜种植地区,进行菠菜和番茄新优品种的示范推广与栽培管理技术支撑。
选育出的耐抽薹、品质性状优良、耐热、抗霜霉病的菠菜新品种,并配套栽培技术,使新品种新技术尽快推广应用,有助于填补夏季绿叶菜供应缺口,实现周年供应。按照上海市年平均价格4.5元,亩产1200公斤,一年3-5茬,项目选育的菠菜新品种价值较普通品种高1-2倍,则每年每亩至少增收12000元,促进种植者增产增收。另外选育出的耐抽薹、抗霜霉病菠菜新品种从根本上解决农药残留问题,整个种植过程中不需要化学农药进行霜霉病防治,符合“双减”增效的目标,是实现菜田农药减量化的有效措施,为菠菜绿色生产的可持续发展提供技术保障。
选育出的优质樱桃番茄新品种,不仅外观整齐、串性好,产量高,而且口感好,可溶性固形物含量高,是符合当下消费需求的优质口感型番茄新品种。
项目组合作方式为提供菠菜和番茄新品种及配套栽培管理技术,通过“产学研”合作,加快新品种推广,促进种植增收。也可以有当地蔬菜产区提出菠菜和番茄新品种的种植需求,有针对性的选育出符合合作对象需求的蔬菜新品种;提供蔬菜的栽培与管理技术。
项目组介绍:
1.王全华,博士,研究员。主要从事菠菜、番茄等蔬菜遗传育种、分子生物学及其抗逆机理研究,选育出白菜、菠菜、番茄、黄瓜等蔬菜新品种28个,其中5个通过俄罗斯国家注册。主持上海市科委、上海市绿叶菜产业技术体系、上海市农委、上海市科委等研究项目5项。在国内外期刊发表论文31篇,其中SCI论文16篇,申报发明专利6项,授权专利2项,获省市级科技进步奖11项。
2.蔡晓锋,男,博士,副教授。主要从事蔬菜种质资源收集及利用,蔬菜遗传、育种和分子生物学的教学和科研工作,主持国家自然科学基金1项,上海市科委项目1项,上海市教委项目1项,青海省蔬菜遗传与生理重点实验室开放课题1项,参加国家自然科学基金、上海市绿叶菜产业技术体系、上海市农委、上海市科委等研究项目8项。在国内外期刊发表论文41篇,其中SCI论文23篇,参与或主持认定菠菜新品种5项,申报发明专利6项,授权专利2项。
3.王小丽,博士,副教授。主要从事蔬菜栽培生理与生态及蔬菜遗传育种。主持国家自然科学基金1项,上海市自然科学基金项目1项,第59批中国博士后基金项目1项,上海市教委项目1项和校级理工科项目1项。以第一作者或通讯作者在国内外期刊发表论文17篇,其中SCI论文8篇,参与认定菠菜新品种5项,申报发明专利6项,授权专利2项。
4.徐晨曦,博士,副教授。主要主要从事菠菜重要农艺性状的功能基因组和分子生物学基础研究。主持国家自然科学基金青年基金项目1项,上海市科委青年科技英才扬帆计划项目1项,上海市教委项目1项,参加上海市农委、上海市科委等研究项目5项。在国内外发表学术论文10余篇,第一作者SCI论文5篇,参与认定菠菜新品种5项,申报发明专利6项,授权专利2项。
5.葛晨辉,高级农艺师。主要从事番茄、菠菜、油菜等蔬菜种质资源引进、品种选育及开发工作。参加国家和省市级科研项目18项,中俄政府间合作项11项,发表论文16篇。参与认定菠菜新品种5项,申报发明专利6项,授权专利2项。