将创新的种子埋入土地——作物生物学国家重点实验室

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将创新的种子埋入土地

——作物生物学国家重点实验室

作物生物学国家重点实验室，位于山东农业大学。这是山东继山东大学两个国家重点实验室后，省属高校第一个获准建设的国家重点实验室，标志着山东省作物生物学研究方面有了高水平科研基地。

实验室于1991年1月开始筹建，是在“小麦栽培生理与遗传改良”原农业部重点开放实验室和“植物遗传工程”“果树生物学”“植物分子生物学”3个山东省重点实验室的基础上，于2003年1月经科技部批准组建的首批省部共建国家重点实验室培育基地，2006年通过了科技部组织的生命科学国家和部门重点实验室的评估，评估结果良好。2007年4月，科技部批准成为国家重点实验室。

目前，实验室拥有作物栽培与耕作学和果树学两个国家级重点学科，作物学、园艺学、生物学3个一级博士学位授权点及相应的3个博士后流动站。

未来”的指导方针，以确保黄淮海地区农业可持续、高效发展，促进我国粮食稳定发展、农民持续增收。

实验室设置了3个研究方向，即作物生理生态、作物种质创新和作物分子生物学。作物生理生态方向重点研究了黄淮海地区主要作物产量、品质形成的生理生化基础，作物根系与冠层的协调机理，群体与环境生态因素的互作机制，作物资源高效利用的生理机制与调控途径。实验室实现了基因型与生态环境、地上部与地下部、产量品质形成与资源高效利用高度协调，研究成果为创新耕作栽培技术提供了

理论依据。

实验室还综合运用杂交育种、染色体工程、基因工程和分子育种等技术，建立生物技术与常规技术有机结合的种质创新理论与方法，研究重要农艺性状的遗传规律，发掘及评价了优异基因资源和创造性状突出的优异种质，培育了高产、优质、抗病、抗逆、资源高效利用的作物新品种，提升了我国作物育种水平和自主创新能力。

作物分子生物学方向主要研究作物生长发育及其对环境条件响应的分子机理，分离鉴定控制作物产量、品质、抗逆性等

推动科技创新与发展

作物生物学国家重点实验室以小麦、玉米、果蔬等主要作物为研究对象，以解决我国作物科技和作物生产发展中的关键问题为宗旨，以“优质、高产、高效、安全、生态”为目标，按照“突出创新、争创一流”的整体思路，瞄准世界作物科学发展前沿，开展多学科联合攻关，坚持“自主创新、重点跨越、支撑发展、引领

收割小麦

70 科学中国人 2020年1月

重要经济性状的新基因，阐明其在产量、品质、抗性等性状形成过程中的作用机理，研究基因与基因间、基因与环境间的互作效应，揭示控制重要农艺性状的基因调控网络，为培育高产、优质、抗逆作物新品种、新种质和优化耕作栽培技术提供科学依据。

目前，实验室科研用房面积3.3万平方米，建立了作物生理生态技术平台、细胞生物学技术平台、分子生物学技术平台、组学与分析技术平台和作物遗传转 化技术平台，建设了高标准植物生长室、人工气候室和小麦玉米试验基地。

作物生物学国家重点实验室的建立为我国作物科技提供了坚实的理论创新平台，成为我国作物科学高层次创新人才培养的重要基地。实验室为我国区域经济发展和新农村建设提供强大的技术和人才支撑，保障我国粮食安全，全面提升了我国作物科学的水平，推动依托单位的科技创新与发展。

浪潮的退却，相关研究室又被逐一取消，能坚持至今者屈指可数。而山东农业大学就是“屈指可数”的一员。相关研究非但没有中断，还在20世纪70年代，由著名植物生理学家郑广华撰写《植物栽培生理》一书，使得山东农大成为国内栽培生理学的起源地。

自作物生物学国家重点实验室成立以来，实验室针对黄淮海地区作物生产面临的高产优质与资源高效利用矛盾突出、作物种质遗传基础狭窄且优异种质缺少等突出难题，围绕产业需求凝练关键科学问题，屡获突破。比如，“激素调控植物干细胞活动分子机理”的研究成果为在更大范围进行植物离体快繁、开展生物育种等提供了有力的理论支撑，成功克隆出的太谷核不育这一“国宝级”基因，为实现小麦等作物杂交制种创造了条件。

实验室还创建了与常规育种全程结合的多位点分子标记辅助选择技术，育成多抗广适高产稳产小麦新品种山农20，已累计推广8000余万亩，成为全国第三大小麦

Physiology、PlantJournal等知名学术期刊发表SCI论文131篇；授权发明专利23项，实用新型专利9项；审定作物新品种25个，育成的小麦、玉米、花生新品种在山东、河北、河南等省广泛推广种植。

2020年年初，作物生物学国家重点实验室召开了2019年度学术会议。作物生物学国家重点实验室学术骨干、研究人员及研究生等参加会议。19位研究人员代表课题组汇报了过去一年的科研工作进展，展示了实验室在主要农作物的生长发育、抗性等方面取得的研究成果。

此次学术会议报告内容丰富、亮点纷呈、非常精彩。从事基础研究的课题组抓住了相关领域研究的前沿科学问题，并且把基础研究做得细致深入；从事应用研究的课题组能够把生产上的问题和基础研究有机结合，从机理层面解决生产问题。这些报告反映了实验室2019年取得的重要成果，标志着实验室研究水平上升到一个新的高度。

此次会议还对做好2020年重点实验室各项工作提出具体要求。一是加强实验室内部的合作交流，取长补短，优化整合身边的资源，创造性地开展工作，取得更高水平的研究成果；二是尽快组建国家重点实验室国际高层次专家委员会，为实验室的科学研究把关指导；三是进一步加强实验室实验技术人员队伍建设，为科研人员提供优质高效的服务；四是每位成员都要进一步增强环境保护意识，按照相关要求处理有毒有害废弃物，共同营造良好的科研环境。

扎根科研领土多年，作物生物学国家重点实验室一直坚持“十年磨剑”的学术理念。今后，实验室将继续沉下心来，扎实工作，戒骄戒躁，在不断的沉淀积累中实现厚积薄发。科2020年1月 科学中国人 71

撑起作物生物学的一片天

在中华世纪坛中静静地躺着我国20世纪的两项重要发明，其中之一就是名为矮孟牛的小麦品种。矮孟牛是利用血缘不同的“偏材”和“良材”3个亲本材料——矮秆抗倒的矮丰3号、早熟的孟县201、穗大粒多抗病的牛朱特培育而成的。小麦育种科研人员利用“矮孟牛”种质选育出40多个新品种，在我国北方麦区大面积推广，为我国小麦生产做出重要贡献。这项科研曾获国家技术发明奖一等奖。而这项农业上的重大突破，它的诞生地就是山东农业大学作物生物学国家重点实验室。

20世纪50年代，在“大跃进”浪潮的驱动下，涉农高校、科研院校纷纷成立小麦、玉米等作物研究室。然而，随着这股

品种。不得不提的是，实验室研发的小麦品质生理和优质高产栽培理论与技术、玉米无公害生产关键技术为保障国家粮食安全、把中国人的饭碗牢牢端在自己手中做出了贡献。

2018年10月，山东省委组织部印发通知，对省直单位、省属高校和科研院所、省管企业“担当作为好干部”“干事创业好团队”等进行表彰，山东农业大学作物生物学国家重点实验室作为50个好团队之一位列其中。

据了解，2018年作物生物学国家重点实验室科技创新能力得到进一步提升，新承担科研项目60项，项目总经费9763万元；获得山东省科技进步奖一等奖1项；在Trends in Plant Science、Plant