记建设发展中的我校旱区作物逆境生物学国家重点实验室
着力打造旱区农业高层次创新人才培养和高水平成果研发基地
——记建设发展中的我校旱区作物逆境生物学国家重点实验室
重点实验室主任康振生教授指导学生做实验
旱区作物逆境生物学国家重点实验室召开2013年学术委员会
在我国，旱区耕地面积占全国耕地面积的60％以上，是我国重要的农产品生产基地。旱区光热资源丰富，但由于受逆境条件的制约，农业的生产潜力没有得到充分发挥。因此，揭示作物抵御旱、寒等非生物逆境和病、虫等生物逆境的生物学机理，发掘和创制旱区作物抗逆新种质，培育抗逆广适、高产优质新品种，对提升作物逆境生物学研究水平，保障我国粮食安全和促进旱区农业可持续发展具有重要的战略意义。我校旱区作物逆境生物学国家重点实验室义不容辞地承担起了此项重任。重点实验室成立2年多来，在实验室主任康振生教授带领下，经过实验室专家们的共同努力，实验室建设初见成效，并顺利通过了科技部专家组的建设验收。
旱区作物逆境生物学国家重点实验室的前身是陕西省农业分子生物学重点实验室，始建于2001年6月，2005年进入科技部省部共建国家重点实验室培育基地建设序列，2006年通过验收。2011年10月科技部批复依托我校建设旱区作物逆境生物学国家重点实验室，2013年11月通过验收。这是我校1999年合并组建以来获批的第一个国家重点实验室，是我校国家级科研基地建设取得的一项重大标志性成果。实验室主任由教育部“长江学者”特聘教授康振生担任，学术委员会主任由中国工程院院士山仑研究员担任。
找准定位 积极凝炼学科方向
实验室获批建设以来，立足于解决旱区农业生产面临的重大科学和技术问题，经过认真研究探讨，就实验室目标定位、学科方向达成了共识。
“实验室围绕粮食安全与生态安全的国家战略需求，以旱区作物与逆境胁迫为主题，开展基础与应用基础研究，通过发掘作物抗逆种质与基因资源，揭示作物抵御逆境胁迫与抗逆性形成的机理，创制抗逆新种质、培育新品种，提升我国作物逆境生物学研究水平，为旱区农业生产的高效可持续发展提供理论基础和技术支撑。”谈到实验室定位，实验室主任康振生教授如是说。
围绕发掘资源、揭示机理、服务生产的目标，实验室凝炼出作物抗逆种质和基因资源发掘、作物非生物胁迫应答机理、作物与有害生物互作机理、作物抗逆种质创新与品种设计4个实验室研究方向，并以此组建了4个研究团队，积极开展科学研究。
兢兢业业 科学研究初见成效
实验室成立以来，专家们兢兢业业，科研工作进展顺利，并取得初步成效。
作物抗逆种质和基因资源发掘方向进行了作物抗逆种质资源收集与鉴定、作物抗逆基因资源发掘、作物抗逆资源基因组学3个方面的科学研究。作物抗逆基因资源发掘方面，进行了小麦抗条锈病种质资源筛选与抗病基因发掘、油菜抗逆种质资源筛选与重要农艺性状基因发掘、中国野生葡萄抗逆基因发掘方面的研究；作物抗逆资源基因组学研究方面，完成了小麦7DL染色体的物理图谱构建及高覆盖度普查测序、植物叶绿体结构与功能基因组学方面的研究。
作物非生物胁迫应答机理方向进行了作物抗逆功能基因组学、作物非生物胁迫响应分子机制、旱区作物抗逆的遗传与生理基础、旱区作物与根瘤菌互作机制 4个方面的科学研究。作物抗逆功能基因组学方面，构建了小麦突变体库，进行了基于组学技术的抗逆功能基因筛选、作物抗逆相关小RNA的鉴定、麦类作物抗逆基因挖掘与鉴定；作物非生物胁迫响应分子机制方面开展了玉米棉籽糖合成通路及抗逆机制、AQD家族基因调控植物气孔发育机制、油菜MKK-MPK信号通路解析、活性氧ROS信号通路关键酶与作物抗逆性关系方面的研究；旱区作物抗逆的遗传与生理基础方面进行了小麦抗逆的遗传与生理基础、苹果逆境生理与次生/初生代谢方面的研究；旱区作物与根瘤菌互作机制研究方面进行了耐盐和耐重金属根瘤菌基因组学、根瘤菌与旱区植物互作机制方面的研究。
作物与有害生物的互作机理方向进行了作物重大病虫害的发生规律、作物重大病虫的危害机理、作物重大病虫害的综合治理3个方面的科学研究。作物重大病虫害的发生规律方面对小麦条锈病、苹果及猕猴桃病害进行了研究，明确了多种小檗是小麦条锈病病菌的转主寄主，明确了中国苹果重大病害和猕猴桃溃疡病病原菌的种类及优势类群、生物学特征及其群体致病力分化；作物重大病虫的危害机理方面对小麦条锈病、小麦赤霉病、疫霉菌等进行了研究，完成了小麦条锈菌全基因组测序，明确了杂核、专性寄生的基因组学特征及其毒性变异的内在机制，完成了赤霉菌全激酶组的系统性注释和基因敲除工作，构建了蛋白激酶互作网络；完成了碳水化合物活酶（CAZymes）基因的鉴定和比较，揭示了碳水化合物活性酶多样性与真菌营养方式和寄主特异性的关系，建立了寄主范围广泛的寄生疫霉菌与模式植物拟南芥的亲和互作体系，并且发现寄生疫霉菌与拟南芥之间存在特异性的互作。作物重大病虫害的综合治理方面进行了新农药开发及作用机理、小麦主要病虫害综合防控方面的研究，建立了苹果重大病害和猕猴桃细菌性溃疡病防控策略及方案。
作物抗逆种质创新与品种设计方向进行了育种方法和标记开发、作物优异种质创新、作物新品种培育方面的研究。育种方法和标记开发方面建立了快速鉴定油菜不同细胞质类型PCR方法，构建了玉米高效育种技术体系，建立了无核葡萄胚挽救技术体系，构建了小麦、玉米、苹果和葡萄等作物的转基因技术体系；作物优异种质创新方面，选育小麦远缘杂交稳定株系8个，人工合成小麦种质株系23个，小麦优异中间种质和新品系 76个，玉米优异自交系3个；作物新品种培育方面培育新品种15个，其中小麦5个，油菜7个，玉米2个，豆类1个。
在专家们的辛勤努力下，在相关部门的大力支持下，实验室的科学研究取得了丰硕成果。2年来，重点实验室新承担国家、省部级重大科研任务59项，其中“973”计划项目1项，“863”计划项目1项，国家“十二五”转基因科技重大专项2项，杰出青年科学基金项目2项，国家自然科学基金面上项目55项、重点项目1项，青年基金项目11项；获国家科学技术进步奖一等奖1项，二等奖2项，获陕西省科学技术一等奖4项；在国内外学术期刊上发表论文319篇，其中在《Nature Communications》、《Biochechnology Advance》、《PLoS Pathogens》、《Plant Physiology》、《New Phytologist》等SCI 收录源刊上发表260篇；编著论著3部；创制出小麦、玉米、油菜、葡萄等作物新种质200份，正在参加各种区域试验新品系20个，通过审定品种15个，获批国家授权发明专利14项，获批植物新品种保护权3个。
双管齐下 加强人才队伍建设
人才是实验室发展的关键，是实验室可持续发展的根本保障。实验室成立以来，以建设一支结构合理、国际一流的作物逆境生物学研究队伍为目标，培养与引进相结合，加强人才队伍与团队建设，形成了一支年龄与知识结构合理、学历层次高、专业覆盖面广、技术力量雄厚的人才队伍。
人才引进与培养方面，2年多来，实验室引进青年学术骨干11名，选送 8 名优秀青年教师到国外著名院校进修，其中5名已学成归国；培养博士研究生122名，硕士研究生379名。团队建设方面，实验室根据设置的4个研究方向和研究内容组建了作物抗逆种质和基因资源发掘、作物非生物胁迫应答机理、作物与有害生物互作机理和作物抗逆种质创新与品种设计4个研究团队。实验技术队伍建设方面，新招聘了2名专职技术人员；实验技术人员获批国家自然科学基金青年项目2项，承担学校大型仪器功能开发项目6项，发表论文12篇。
目前重点实验室现有固定研究人员61人，实验技术人员8人。队伍中有国家“千人计划”2人，教育部“长江学者”特聘教授1人，“长江学者”讲座教授1人、国家“973计划”项目首席科学家1人、国家杰出青年基金获得者4人、国家“百篇优秀博士学位论文”获得者3人、国家级有突出贡献专家1人、国家“百千万人才工程” 入选者2人、教育部“跨世纪优秀人才计划”入选者1人、教育部“新世纪优秀人才支持计划”入选者15人、教育部“高校青年教师奖”入选者1人、教育部“高等学校优秀青年教师资助计划”入选者1人，教育部“高等学校教学名师奖” 获得者1人。陕西省百人计划入选者3人，陕西省“三秦学者”特聘教授1人，陕西省“科技创新人才”1人，陕西省“青年科技新星”3人。重点实验室已形成了“千人计划”和“长江学者”领衔、教授支撑、青年骨干为主体的一支结构合理、学历层次高、专业覆盖面广、技术力量雄厚的学术队伍。
搭建平台 开展学术交流与合作
实验室成立以来，在教育部、陕西省科技厅和学校的支持下，不断加强平台和基础条件建设。
实验室新购置了66件（台）实验仪器设备。组建了显微可视、基因组学、蛋白组学、测试分析、生物信息等5个专业技术平台和1个公共技术平台，并全部对外开放，实现资源共享。建设期间，实验室改造了组培室，新建人工气候室3间、组培室2间、灭菌室，建立储藏室15间。
实验室将大型精密仪器设备全部加入学校大型设备共享系统，向校内外提供共享服务，并配有专业操作技术人员，保障了技术平台的可持续发展。
实验室公共技术平台所有仪器设备面向实验室内外所有人员免费开放使用。如PCR仪、离心机、凝胶成像、制冰制水、高压灭菌、组培间等全部开放使用，节假日双休日及每天晚上安排专职人员值班，做到全年365天全天候开放共享，为广大科研人员提供技术支撑和服务保障。
在努力打造高层次平台的同时，实验室重视开放课题的资助，积极承办、协办国内、国际各种大型学术会议，对外交流与合作开展的有声有色。2年来，实验室共资助开放课题45项，来自中科院昆明植物所、中科院新疆生态与地理所、中国农科院作物所等31所科研单位和高校的70多位科研人员来实验室交流合作；承办国际学术会议5次，协办国内国际学术会议5次；先后邀请澳大利亚悉尼大学Robert McIntosh院士、美国科学院Steven·E·Lindow院士等32位国内外著名专家来室交流合作，46人次出国参加国际学术会议、合作研究，大大提升了国际知名度和影响力，有力推动了实验室科学研究工作。
建章立制 推动实验室良好运行
完善、合理的组织、运行管理制度是实验室良好运行的可靠保障。实验室成立以来，在国家关于重点实验室的各项管理办法、制度和有关规定基础上，结合实验室的具体情况，建立起一系列规章制度，以人财物相对独立的管理机制和“开放、流动、联合、竞争”的运行机制保障办事程序的规范和工作效率的提高。
重点实验室设主任1名，业务副主任和行政副主任各1 名，实验室秘书1名，研究室负责人4名；同时成立实验室学术委员会、实验室事务管理委员会，并设置了综合办公室，负责重点实验室的日常管理和后勤保障工作。
管理机制方面，实验室实行学校领导下的主任负责制，成立了实验室室务管理委员会。由实验室主任每月召开一次室务会，实验室副主任、实验室秘书、各研究室负责人及秘书参加会议，研究讨论实验室的发展规划、重大改革措施、专项经费使用，决定实验室的重大事项。
实验室学术委员会由15位国内外著名专家组成，审议重点实验室的目标、研究方向和重大决议，对实验室的运行和管理进行监督和指导。
运行机制方面，实验室建立健全了一系列规章制度，规范了办事程序，提高了工作效率，营造了宽松民主、潜心研究的科研环境，为实验室高效运行提供有力保障。此外，实验室内部还定期进行各种学术汇报、学术沙龙，实验技术交流与讲座以及不定期举办各种文体活动，以便于进一步交流思想、丰富生活、增强凝聚力和战斗力。
科研经费管理是全国上下十分关注的问题。为了更好地发挥国家重点实验室专项经费的作用，营造良好学术环境，实验室制订了《旱区作物逆境生物学国家重点实验室财务管理制度》，并根据《国家重点实验室专项经费管理办法》和学校及经费相关管理使用规定的要求，结合实验室建设计划和实际情况，编制了基本科研业务费、开放运行费等专项经费预算，并根据专项经费预算，在网站公开发布通知，组织申报实验室自主探索、重点项目、青年人才项目和开放课题，初审后组织校外专家进行打分评议，之后再组织校内专家进行复评，保证所有项目申报和评审过程公开、公正、公平。
谈到实验室的未来，康振生教授表示，实验室将围绕旱区作物逆境生物学的重大科学问题，开展旱区作物抗逆种质和基因资源发掘、作物非生物胁迫应答机理、作物与病虫互作机理、作物抗逆种质创新与品种设计等研究，通过凝炼方向、完善科研条件、人才队伍建设、开放合作和运行管理模式的创新，使实验室成为特色鲜明、国内一流、国际知名的旱区作物逆境生物学研究中心，成为我国旱区农业高层次创新人才的培养基地和高水平成果的研发基地。
责任杨耀荣
网络 李果
