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中国农业大学农业生物技术国家重点实验室

中国农业大学农业生物技术国家重点实验室

农业生物技术国家重点实验室

  农业生物技术国家重点实验室于1987年经原国家计委批准,1990年通过国家验收正式运行并对外开放,依托中国农业大学建设,是一个以应用基础科学研究为主,并承担高层次人才培养任务的农业生物技术领域综合性国家级开放实验室。现由中国科学院院士李家洋教授担任学术委员会主任,中国工程院院士李宁教授担任实验室主任。

  实验室的主要任务是面对国家的重大需求,根据农业生物技术的学科特点和发展趋势,以解决制约农业和农村经济发展的重要问题为目标,积极承担国家重大科学研究任务,为重要农作物、农业微生物和家畜(禽)生物技术的进步提供技术储备,将实验室建设成为代表我国农业生物技术水平的研究基地、生物技术高层次人才的培养基地和国内外学术交流中心。

  实验室依托生物化学与分子生物学等7个国家级重点学科作为科学研究的基础,通过实行岗位聘任和教授负责制,形成多学科交叉下的流动、开放、竞争模式。目前实验室研究队伍中有36位教授,其中中国科学院院士2人,中国工程院院士1 人、教育部“长江学者奖励计划”特聘教授3人、“国家杰出青年科学基金”获得者11人、 “973项目”首席科学家4人、国家自然科学基金委员会“优秀创新群体”1个。实验室与香港中文大学共建伙伴实验室,广泛开展与国内外的学术交流与合作。

  实验室包括了“重要农业生物的功能基因组”、“动物克隆与高效生物反应器技术体系”和“重要农作物的优质、高效、抗逆转基因与分子育种”三个基本研究方向,设有“动物分子遗传与基因工程”、“作物分子遗传与基因工程”、 “分子病毒学与免疫工程”和“农业微生物与基因工程”四个研究领域。近五年共承担300余项各类研究课题,科研经费上亿元,其中主持“973”、 “863”、国家自然科学基金、国家转基因重大专项等国家重大/重点课题上百项。

  实验室科研工作主要进展如下:

  (1)重要农业生物的功能基因组研究:首次证实猪FSHβ基因是控制产仔数主效基因,应用后经济和社会效益明显。系统开展了家鸡功能基因组研究,发现了多项优良基因的分子标记并成功推广。构建了世界第一张家鸭遗传连锁图谱和物理图谱;在脊椎动物中发现了IgF、IgO两种免疫球蛋白新类型。定位了多个与小麦等作物株型、抗逆性、杂种优势及高产性状有关基因,完成了其中某些基因的精细定位和克隆,并进行了功能鉴定;完成了稻瘟病菌2个田间菌株的全基因组测序,鉴定一批参与稻瘟菌致病性、致病力或病害扩散的新基因。

  (2)转基因克隆动物新品种培育及生物反应器:获得世界第一头体细胞克隆黄牛、我国第一批体细胞克隆种公牛、香猪及医用小型猪等;培育出一批生产高品质牛奶的转基因奶牛、无过敏源基因敲除奶牛、抗仔猪腹泻转基因猪以及高瘦肉率的基因敲除猪,形成国际上最大的转基因大动物基地。动物乳腺生物反应器研究达到国际先进水平,人α-乳清蛋白、乳铁蛋白、溶菌酶等在转基因牛奶中的表达量均为国际最高水平。

  (3)转基因作物品种培育:国内率先建立玉米遗传转化体系;经过对Bt基因密码子改造,使转基因玉米自交系与杂交种的抗虫性达到国际产品的同等水平;利用自主研发的马铃薯基因SBgLR获得了20余个高赖氨酸、高蛋白玉米自交系,在本研究领域达到国际领先水平。高赖氨酸、高蛋白转基因玉米,抗虫转基因玉米及抗病毒转基因小麦已完成安全评价的生产性试验,具备了可产业化能力,是目前国内规模最大的转基因玉米、小麦研制基地。

  (4)分子病毒学与免疫工程研究:在口蹄疫和禽流感疫苗新型佐剂研究上取得明显进展,已进入大动物临床试验阶段,为带动我国高效、安全口蹄疫基因工程疫苗的研发与应用取得阶段性成果。对大动物危害严重的猪呼吸繁殖综合症病毒的分子流行病学、与宿主相互作用的分子机理上也取得重要进展。对多种植物病毒的基因组结构、基因功能及病害防治开展了创新性的研究,发现了甜菜黑色焦枯病毒及其卫星RNA,就病毒及卫星RNA的结构功能、表达调控及与寄主植物的相互作用关系发表了高水平研究论文。

  (5)农业微生物资源与利用研究:在固氮微生物资源及固氮酶催化机制、新型生物能源、微生物纳米材料及农用抗生素研发中取得显著进展。采集、研究全国 600多种豆科植物根瘤菌9000多株,发现根瘤菌新属2个,新种26个;筛选出重要经济和牧草豆科植物高效根瘤菌20多株,田间实验增产效果显著。

  自2001年以来,实验室共获得省部级以上的科技成果奖励20余项,其中国家自然科学二等奖1项、国家科技发明二等奖2项、国家科技进步二等奖2项;省部级一等奖5项;在国内外获得发明专利50余项;累计在PNAS、Genome Research、Genome Biology、Leukemia、Genes & Development、 Cell、Nature等期刊上发表SCI研究论文500余篇;共有20余个小麦等作物新品种,通过申请并在北京等地大面积推广;近几年每年培养研究生及其他高层次生物技术人才近百名。已成为我国农业生物技术研发和人才培养的主要基地,为促进我国农业生产的科技进步做出了显著贡献。