郑州大学生命科学学院作物遗传育种硕士点介绍

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作物遗传育种 学科专业代码：090102

一、学科点简况
    作物遗传育种学硕士点系2005年经国务院学位委员会批准的具有硕士学位授予权的学科点。本学科师资力量雄厚，现有教授5人，副教授8人，其中具有博士学位的教师8人。近年来，本学科在科学研究、人才培养和科学技术推广应用等方面已取得突出成绩，主持完成国家及省重点科技攻关项目16项， 育成甘蓝型油菜胞质雄性不育系5个，培育出油菜、大豆新品种9个，其中5个通过国家品种审定，4个获国家育种攻关后补助、3个获国家农业科技成果转化基金资助，其综合技术水平达到国家先进水平。先后荣获国家发明奖1项、国家科技进步奖2项、省部级奖3项；获国家发明专利2项。在国内外各种学术期刊共发表研究论文102篇，其中4篇被SCI收录。目前承担十五国家"863"课题、国家948项目、中－法政府间国际科技合作以及河南省自然科学基金等项目。

二、主要研究方向、研究成果
    主要研究方向包含植物基因工程与遗传育种、植物细胞工程与遗传改良及植物杂种优势利用等研究方向。
1. 植物基因工程与遗传育种：本方向重点利用分子生物学技术、基因工程技术开展转基因技术研究与应用，加强对油菜、水稻、小麦等主要作物进行遗传改良。在植物相关功能基因的QTL定位、转基因及RNAi技术等方面开展相关基础研究和遗传育种研究工作。
    开展了油菜芥酸、油酸、蛋白质含量等系统的遗传研究，借助统计遗传学和生物信息学对复杂性状发育调控与因素构成信息进行QTL分析，开展分子标记辅助选择育种；积极探索玉米雌穗小穗分化期、灌浆期玉米杂种及其亲本之间基因表达谱做了大规模分析，建立了玉米杂种与亲本的基因表达谱，揭示了各种基因差异表达模式与杂种优势的联系；通过构建RNAi载体抑制油菜脂肪酸延长酶基因（FAE1）表达，获得了油菜脂肪酸延长酶基因（fae1）功能缺失突变体，经酶切及序列测定证实，成功构建完成油菜脂肪酸延长酶基因（fae1）反向重复结构RNAi载体，通过农杆菌介导的油菜转化，经RCR及印染检测，获29个油菜转基因再生株系；通过离子束辅助基因群转移的后代群体中,已经筛选到小麦籽粒蛋白质含量高于18%的突变株系896份，籽粒蛋白质含量高于20% 的突变株系114份。
2. 植物细胞工程与遗传改良：本研究方向的技术思路是将植物细胞工程技术、单倍体化技术、离子束诱变技术紧密结合，进行植物多倍体诱导的技术体系创造及遗传改良研究。本研究方向的学科优势是：①组织培养技术；②花粉、花药及游离小孢子培养技术；③利用体细胞杂交、胚培养等细胞工程技术人工合成甘蓝型油菜，创造植物新型雄性不育系； ④细胞工程技术育种等研究；⑤植物多倍体诱导的技术体系创造应用等研究。从分子到个体水平上研究作物的生长发育、遗传改良以及对环境适应的规律等，从理论上和应用上解释、控制和改良植物的遗传性状，提供基本的依据和手段指导遗传育种工作。
对水稻二倍体的多胚苗现象、发生频率、遗传特性及其机理进行过比较深入的研究，改进在水稻中获得同源四倍体和创造同源三倍体的技术体系；提出了在多倍体水平打破物种间的生殖隔离，完成异源物种间遗传物质的交流，创造植物新种质的技术体系，利用染色体组多倍化技术获得了一大批同源四倍体水稻和同源三倍体水稻；在细胞水平研究植物体的体细胞发育状态和低能离子束生物效应以及无性系细胞的次生代谢产物；小麦、水稻、玉米等作物进行遗传改良已初见成效，对烟草、红豆杉、冬凌草、百花蛇舌草等药用植物进行细胞水平的大规模培养以便开发其次生药用成分的研究也已达到预期目的，在烟草品质改良、药用植物细胞培养研究方面也取得了重要进展。
3. 植物杂种优势利用。本方向重点在植物雄性不育遗传机理、杂种优势利用、品质性状改良、相关功能基因的QTL定位、RNAi技术等方面开展相关基础研究和遗传育种研究工作。本方向立足"优质+杂优+生物技术"的指导思想，将优质化、杂种化两大主题与生物新技术结合，重点在植物雄性不育遗传机理、杂种优势利用，积极探索油菜、玉米等作物杂种优势利用的新技术与新方法，选配出超高产杂交油菜、杂交玉米等优良新品种。
    十五期间，承担国家"863"子课题"高油超级油菜杂交组合培育"，已育成甘蓝型油菜胞质雄性不育系5个培育出高含油量杂交新品种杂9522、GS杂98009，超高产杂交油菜新品种杂97060、GS杂98033、GS98009，3个通过国家品种审定，综合技术达到国家先进水平。"高油杂交油菜高产制种方法"，2003年申请国家发明专利。

三、学术梯队：
    学科带头人：田保明，教授，中国青年科技奖获得者，河南省跨世纪学术与技术带头人，河南省省管优秀专家。20年来，一直从事油菜、大豆等经济作物遗传育种研究工作，主持完成10多项国家、省重大攻关项目，主持育成不育系5个，培育新品种8个，荣获国家发明奖、科技进步奖2项、省部级奖3项、国家发明专利2项，发表论文42篇。现主持承担十五国家"863"课题、国家农业转化资金、国家948项目以及中－法政府间国际科技合作等项目。国家发明奖、国家科技进步奖评审委员，国家农牧渔业丰收奖、国家农业跨越计划评审委员，中国油料作物学会理事、河南省生物化学与分子生物学学会理事。
    学术梯队：本学科拥有一支以博士、硕士为主的人才队伍，团结协作，学术思想端正、学术思想活跃，学术梯队配置合理，具有良好的人才优势，多年来圆满完成了多项国家和省级科研课题和本科生的培养任务，具有良好的发展前景。