科研平台

海南省甘薯种苗技术创新中心

一、简介

海南省甘薯种苗技术创新中心于2019年开始筹建,依托三亚中国农业大学研究院建设,科研实验室等办公场所2000㎡;中心拥有仪器设备2031.34万(376台/套),南繁三亚基地588亩,南繁昌江基地1000多亩,开展种质创制、新品种选育以及甘薯脱毒种苗研发等工作。

中心拥有农业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室,以创建国际一流学科,引领国内甘薯种苗和甘薯学科的发展为目标,围绕海南省和国家甘薯种苗产业发展的重大科技需求,增强自主创新能力,在应用及应用基础研究上瞄准甘薯种苗的国际前沿,经过近3年的建设,凝炼形成了特色鲜明、优势突出的2个研究方向,一是甘薯种苗脱毒及快繁技术;二是甘薯种质创制及新品种选育。近3年,承担国家甘薯重点研发计划项目、国家自然科学基金、国家甘薯产业技术体系、海南省、北京市、教育部、国际合作项目等甘薯项目20余项;研发了甘薯种苗脱毒、病毒检测和快繁等关键技术,共建企业年产甘薯脱毒种苗5-6亿株,年种植推广面积12万亩以上;在甘薯生物学与生物技术研究上处于国际领先或先进水平,建立了甘薯体细胞杂交技术体系、细胞诱变技术体系、高效遗传转化体系,构建了甘薯高密度分子连锁图谱,定位了一批QTL,开发出实用分子标记,克隆甘薯抗逆、抗病、高淀粉、高胡萝卜素等基因30余个,创制甘薯特异育种材料20余份,育成甘薯新品种7个;发表甘薯学术论文30余篇,其中在The Plant Cell、PNAS、Plant Biotechnology Journal、New Phytologist等发表SCI论文24篇;授权国家发明专利11项,获得省部级科技进步奖5项。

      

         

中心拥有国内领先的脱毒技术。海南省甘薯种苗技术创新中心依托中国农业大学和中国农业大学三亚研究院,拥有农业农村部甘薯生物学及生物技术重点实验室,从事甘薯研究60多年,先后主持国家“863”、国家杰出青年基金、自然科学基金、科技攻关、国家甘薯产业技术体系及教育部各类基金、国际合作项目等60多项,在甘薯细胞工程和分子育种研究方面取得突破性进展,首次将甘薯胚性悬浮细胞应用于甘薯基因工程研究,大大提高了甘薯遗传转化效率;建立了甘薯及其近缘野生种的体细胞杂交技术体系;建立了甘薯及其近缘野生种的细胞组织培养有效植株再生体系和原生质体培养植株再生体系;拥有国内领先的甘薯脱毒核心技术;选育了黄玫瑰、黄香蕉、农大白、农大602、农大15、农大21、农大28等高产优质抗病的甘薯新品种。

种苗脱毒是目前国际上防治甘薯病毒最有效的方法。甘薯感染病毒后会出现植株变小、分枝减少、 叶片皱缩、羽状斑纹、生长势衰退、块茎变小、产量品质明显下降、种性退化,一般减产30%以上。脱毒后甘薯种性得到恢复,种苗成活快、成活率高、生长势强、分枝数多、叶片浓绿、发根快、结薯早、薯块膨大期长、薯块明显增大、品质明显改善、增产30%以上,是目前国际上公认的防治甘薯病毒最有效的方法,具有重大推广价值。


二、研究方向

(一)甘薯种苗技术创新平台

甘薯病毒病广泛见诸于我国甘薯产区,病毒病的感染可使产量降低30%-50%,也使该作物的育种工作大大受阻。一些新育品种的优良种性因逐渐感染病毒病而很快地丧失。甘薯感染病毒后会出现植株变小、分枝减少、 叶片皱缩、羽状斑纹、生长势衰退、块茎变小、产量品质明显下降、种性退化,一般减产30%以上。因此,需要一种甘薯脱毒技术可以解决如上问题。作为目前国际上公认的防治甘薯病毒最有效的方法--中国农业大学甘薯研究中心的甘薯脱毒技术,可以使甘薯种性得到恢复,种苗成活快、成活率高、生长势强、分枝数多、叶片浓绿、发根快、结薯早、薯块膨大期长、薯块明显增大、品质明显改善、增产30%以上,具有重大推广价值。

中心拥有国内领先的脱毒技术。海南省甘薯种苗技术创新中心依托中国农业大学和中国农业大学三亚研究院,拥有农业农村部甘薯生物学及生物技术重点实验室,从事甘薯研究60多年,先后主持国家“863”、国家杰出青年基金、自然科学基金、科技攻关、国家甘薯产业技术体系及教育部各类基金、国际合作项目等60多项,在甘薯细胞工程和分子育种研究方面取得突破性进展,首次将甘薯胚性悬浮细胞应用于甘薯基因工程研究,大大提高了甘薯遗传转化效率;建立了甘薯及其近缘野生种的体细胞杂交技术体系;建立了甘薯及其近缘野生种的细胞组织培养有效植株再生体系和原生质体培养植株再生体系;拥有国内领先的甘薯脱毒核心技术;选育了黄玫瑰、黄香蕉、农大白、农大602、农大15、农大21、农大28等高产优质抗病的甘薯新品种。

(二)甘薯分子育种技术创新平台

目前甘薯分子育种研发相比主要作物处于较低水平,品种研发的速度难以满足产业需求。近年来,新兴育种技术如基因工程、基因编辑、全基因组选择、合成生物学、倍性育种、分子设计育种等不断涌现,为迅速提高甘薯育种效率提供了可能,但目前上述技术尚未成熟,离育种实践应用还有很大的距离。特别是不同技术之间的集成应用还处于探索期,蕴藏了巨大的发展机遇,需要在这个领域加大研发投入。

种苗脱毒是目前国际上防治甘薯病毒最有效的方法。甘薯感染病毒后会出现植株变小、分枝减少、 叶片皱缩、羽状斑纹、生长势衰退、块茎变小、产量品质明显下降、种性退化,一般减产30%以上。脱毒后甘薯种性得到恢复,种苗成活快、成活率高、生长势强、分枝数多、叶片浓绿、发根快、结薯早、薯块膨大期长、薯块明显增大、品质明显改善、增产30%以上,是目前国际上公认的防治甘薯病毒最有效的方法,具有重大推广价值。

 


三、人才团队

中心拥有农业农村部甘薯生物学与生物技术重点实验室,以创建国际一流学科,引领国内甘薯种苗和甘薯学科的发展为目标,围绕海南省和国家甘薯种苗产业发展的重大科技需求,增强自主创新能力。拥有一支年龄与专业结构合理、学术水平较高的 29 人的甘薯研究团队,现有固定人员 29 人,其中教授 4 人,副教授 10 人,博导 14 人,国家杰出青年科学基金获得者 2人、 “万人计划”获得者 1 人,“百千万人才工程国家级人选”1 人,“青年长江学者”1人,国家甘薯产业技术体系岗位科学家 1 人、北京市甘薯创新团队岗位专家 1 人,教育部新世纪人才 3 人,围绕研究方向已形成良好的培养优秀中青年科技人才的环境和氛围。


四、核心设备

海南省甘薯种苗技术创新中心依托三亚中国农业大学研究院建设,中心设备原值 2500 余万元以上,仪器设备数量在 400 台套以上。服务588 亩甘薯种苗基地的建设,每年可规模化生产脱毒甘薯种苗 10 亿株以上,直接经济效益 1 亿元以上,社会经济效益 10 亿元以上,目标成为全球一流的甘薯种苗和种质创新平台。仪器设备包括激光共聚焦显微镜、全自动正置体式荧光显微镜、植物活体分子成像系统、服务器、SNP分型检测仪、酶标仪、切片机、超纯水系统、蛋白纯化系统、Western检测系统、化学发光影像仪、各类电泳系统、384孔双模实时荧光定量PCR仪、高速落地冷冻离心机、低温冷冻干燥仪、高效毛细管电泳仪、过氧化氢(H2O2)熏蒸机、超净工作台、高压灭菌锅等仪器设备,人工智能气候室等。

   

                                   高分辨激光共聚焦显微镜                                     (正置)超薄切片机                

                    

   

                                            蛋白纯化系统                                           384孔双模实时荧光定量PCR仪


       

                                          高速落地冷冻离心机                        低温冷冻干燥仪            植物活体分子成像系统