中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心
重点研究领域:布局农田水文过程与水资源高效利用、生态系统过程与管理、种质资源创制与新品种培育三大研究领域;建设以野外台站和重点实验室为支撑的国家级农业水资源研究平台,构建农业技术网络辐射与服务体系;形成一批解决国家引领性农业支撑关键理论与技术的研究团队;在小麦育种、水资源高效利用、环境保育与农田污染治理方面突破一批关键核心技术并实现产业化转移。
所在地:河北省,石家庄
机构简介:

中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心的前身为中国科学院石家庄农业现代化研究所。1978年,国家为提升和巩固农业基础地位,超前部署农业现代化研究试点和前沿技术研发,着力解决科技与农业生产脱节问题,引领和支撑农业现代化建设,确保农产品的长期有效供给,经报请党中央批准,中国科学院与河北省共同组建了“中国科学院栾城农业现代化研究所”,1979年5月更名为“中国科学院石家庄农业现代化研究所”。2002年,在知识创新工程全面推进阶段,与中国科学院遗传与发育生物学研究所异地整合,成立了“中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心”,保留独立事业单位法人资格。   中心现有职工132人;科研人员103人、管理和技术支撑人员29人。有中国科学院院士1人,国家“青年千人计划”入选者1人,中国科学院“百人计划”入选者7人。研究员17人,副研究员和高级工程师37人;博士学位57人,硕士学位17人;45岁以下的青年科技人员65人。   中心设有生态学、遗传学博士、硕士点及博士后流动站,目前在读硕士和博士研究生80余名,博士后在站人员12人。   战略定位:以保障国家粮食安全、水安全与生态安全的战略需求为目标,以农业水资源高效利用研究为核心,创新资源生态学理论与资源节约型现代农业技术体系,强化技术成果转化与社会化服务,将农业资源研究中心逐步建设成为国内外有影响力的创新单元。   战略重点和发展目标:布局农田水文过程与水资源高效利用、生态系统过程与管理、种质资源创制与新品种培育三大研究领域;建设以野外台站和重点实验室为支撑的国家级农业水资源研究平台,构建农业技术网络辐射与服务体系;形成一批解决国家引领性农业支撑关键理论与技术的研究团队;在小麦育种、水资源高效利用、环境保育与农田污染治理方面突破一批关键核心技术并实现产业化转移。   自2002年农业资源研究中心成立以来,先后承担了国家“973”、“863”、支撑计划、国家自然科学基金、中国科学院知识创新重点项目、河北省重大项目和攻关项目、国际合作项目等。先后取得获奖科研成果62项,其中国家科技进步奖10项,省部级奖励41项,刘昌明院士荣获2011年度河北省科学技术突出贡献奖,其他奖励11项;取得国家授权专利225项,其中发明专利99项;出版专著14部;发表学术论文2000多篇。其中,SCI收录458篇,EI收录76篇;育成小麦和大豆品种21个,其中国审品种3个,累计推广面积12000多万亩;主持制定并被河北省颁布的地方标准15项;提交并被省部级及以上采纳或主要领导批示的咨询报告27篇。同时开展了一批技术集成与成果转化工作,取得了巨大的社会经济效益,为地方经济社会发展与科技进步做出了实质性贡献。   沿北纬38度带分别在河北省元氏县、栾城县和南皮县建立了3个野外试验台站,形成了从山地丘陵区—山前平原区—滨海平原区具有不同生态类型的农业科学研究基地。其中栾城生态农业系统试验站已于2005年晋升为国家首批野外试验台站,同时也是中国科学院生态网络台站成员和国际GTOS成员。太行山山地生态试验站2013年成为国家林业局生态系统定位观测研究站。南皮生态农业试验站是目前承担国家“渤海粮仓科技示范工程”项目最重要的科研基地。此外中心还建有中国科学院农业水资源重点实验室、河北省节水农业重点实验室和抗逆植物繁育及种质资源创新河北省工程实验室。   农业资源研究中心是河北省农业系统工程学会的挂靠单位。负责编辑出版《中国生态农业学报》,该学报在全国农学类46种期刊中排名第2位,2013年被评为中国精品科技期刊、百种中国杰出期刊,获评2012-2014年度河北省优秀期刊,2015年获中国科技出版社“期刊出版质量优秀奖”。

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科研成果
其他

优质甜高粱新品种培育及青贮喂饲牛/羊技术示范

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高,人们对肉、蛋、奶等畜牧产品需求量大幅增加,同时由于耕地面积逐年缩减造成饲料短缺,而甜高粱因其生物产量高、营养丰富、牲畜适口性好等优点越来越受到人们的重视,并在我国不断推广种植。该项目首先把我们筛选与培育出来的25个优质甜高粱新品系,在新疆地区正常土地和盐碱地上进行引种试验,同时与当地的养殖奶牛和肉牛的企业联合进行甜高粱作为青贮饲料的区域性试验和示范推广。在经过3年的适应性筛选试验后,选出适合该地区的6个适应不同土壤条件的优质甜高粱品种,作为该地区的主栽甜高粱品种,进而在该地区进行大面积的推广和应用。 经过几年的实验我们得出用相同量的青贮甜高粱和玉米喂饲奶牛,喂饲甜高粱比玉米每头牛每天产奶量增加1.55Kg左右,牛奶品质检测结果显示:喂饲甜高粱的奶牛所产牛奶成分中全乳固体含量比喂饲玉米的增加20%,其他成分并无明显变化。青贮甜高粱喂饲肉牛的实验结果显示:喂饲甜高粱的肉牛比喂饲玉米的每头牛每天增重0.4kg。同时一般甜高粱是玉米产量的1.5-2倍。本项目重点使用甜高粱青贮饲料替代玉米饲喂牛/羊,提高奶牛产奶量和肉牛的产肉量,同时对牛奶品质有所改善。因此,该项目的实施将对该地区畜牧业的发展和边际性土地的利用与改良起到一定的推动作用。

其他

心肌损伤修复研究

干细胞、细胞因子等生物组织工程技术在心肌组织修复和功能重建中发挥着重要作用,如何有效保持损伤部位生长因子的高 浓度防止其扩散和研发具有功能活性的生物材料是心肌修复中的 关键问题。 (1)国际上首次构建具有靶向结合能力的细胞生长因子并用 于心肌组织修复和功能重建。 利用基因工程,构建胶原结合 VEGF(CBD-VEGF)用于心 肌修复和功能重建。其可与心肌组织本身富含的细胞外基质胶原 成份结合,与传统 VEGF 蛋白治疗相比,一方面在损伤部位保持 较高浓度;另一方面减少蛋白扩散以及可能对周围正常组织产生 的不利影响,使蛋白的应用达到安全经济的效果。将其注射到大 鼠心肌梗死周围区,能够很好的聚集和停留在梗死周围区的胞外 基质中,扩散减少 90% 以上。并促进心脏功能修复、抑制梗死瘢 痕的扩张、促进梗死周围区的微血管增生。由此为临床上应用细 胞因子修复损伤心肌提出了更安全有效的方法,使细胞因子治疗 上升了一个台阶。 (2)自主研发了用于心肌修复和功能重建的捕捉自体干细胞的功能生物载体 体内存在一定数量的组织干细胞或前体细胞,利用内源自体干细胞修复组织损伤是最安全的。但如何 有效利用自体内源组织干细胞进行组织再生和修复一直是个难点。我们利用抗原抗体结合的原理,针对心肌 损伤修复前体细胞的表面标志物,首次研制出了能捕捉内源干细胞的活性胶原生物材料,可有效捕捉 Sca-1 阳性的造血干细胞,明显促进心肌再生修复,恢复心功能,取得了良好的修复的效果。为利用内源性自体干 细胞修复损伤心肌提供了可行性方法。相关研究论文发表在 Circulation(119(13):1776-84)及 Biomaterials (32(10):2508-2515)上。 该成果具有很好的创新性,拥有自主知识产权,产业化前景良好。

先进制造技术

热封薄膜滴灌带生产线及产品开发

项目概况: 微灌技术节水效果最好、发展最快。目前国内已有微灌面积约800万亩。水利部规划“十二、五”期间,微灌面积最低达到4000万亩,是前30年推广面积总和的5倍。内蒙、黑、吉、辽四省区就计划5年新增滴灌2000万亩,仅此一项,滴灌带就需130~140亿米/年。目前国内滴灌带总生产能力仅有70~80亿米/年,产品供不应求是阻碍微灌发展的关键瓶颈。 本项目创新技术依托自有知识产权,研制的设备、产品为国内首创。国外也未见相关报道。产业化后可突破微灌发展的瓶颈。 技术创新性: 遗传所农业资源研究中心在承担国家 “863”课题和国家科技支撑计划项目期间,研发出了热封滴灌带生产样机,生产的滴灌带经应用考核,验证了设备和产品的技术可行性,获得了可靠试验数据和研制经验。 1、生产线:热封成型,同时加工多条滴灌带,比已有机组生产率提高6倍、能耗降低80%。 2、滴灌带:滴灌带迷宫精度高,水力性能好,耐爆破、抗穿刺、抗老化、抗堵塞,比现有滴灌带节省原料40%,成本降低30%。 技术水平:国内首创,居国内领先水平。国外未见相关报道。 技术研发及产业化发展方向: 在已有试验样机基础上,研究单项关键技术,将多线辊挤热封、真空成型,阻尼放卷、曲轴展平、恒扭矩同步牵引等按序组合,设计、研制新型滴灌带生产线。预计3年实现产业化,达到预期指标。 发展模式为产学研紧密结合,技术、产品同步推广。 社会经济效益: 本项目确定年产新型滴灌带生产线50条,新型滴灌带2亿米,一体化首部枢纽3000套,配套薄壁管材、管件260吨,安装滴灌工程30万亩。新增销售收入7000万元,实现利润1300万元/年,上缴税金400万元的目标,规模属于适度。 分析目前国内微灌行业发展形势,要在5~8年内实现供需平衡,必须新建年产30~40万亩微灌器材的企业70~80家。据此预测,本项目完成后,接产企业成长旺盛期不会少于5年,市场和发展空间较大。 合作方式: 技术许可

农业技术

建立中国顶级荷斯坦公牛遗传资源库

项目概况: 为解决我国奶业可持续发展所面临的奶牛品种差、单产低得瓶颈问题,建立超级奶牛国家战略资源库,研发现代育种关键技术体系,通过推动超级奶牛产业化,助推我国北方奶业产业加速实现跨越式升级,为我国奶业可持续发展提供战略资源与关键技术支撑。 本研究属于技术驱动型,具有高起点、高技术和高效率的科研发展特色,通过新的研发体制和各界合作的新模式进行科技产业化运作。科技成果具有高端种质资源、高新育种技术、高品质终端产品和低价格的特点。担负在天津树立中国现代化奶业标杆的使命。 本研究对我国奶牛遗传品质提升以及现代奶业可持续发展具有重大战略意义。使我国逐步摆脱奶牛育种落后的局面。使我国培育出世界级优质公牛,加速奶牛品质提升。建立超级奶牛种质资源库及胚胎干细胞育种技术体系,与天津农垦集团奶牛发展中心合作培育一批超级奶牛种公牛,为天津及我国北方大规模改良中低产奶牛提供新的优质种质资源。 社会经济效益: 对我国奶牛遗传品质提升以及现代奶业可持续发展具有重大战略意义。使我国逐步摆脱奶牛育种落后的局面。使我国培育出世界级优质公牛,加速奶牛品质提升。预计50头公牛的冻精年收入可达6000万人民币,使牧场或农户增收约10亿人民币。 合作方式: 合作研发

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