Construcción del laboratorio de la Facultad de Ciencias de la Vida de la Universidad Agrícola de Anhui
El Laboratorio de Conversión y Mejora de Biomasa fue aprobado por el Departamento de Educación Provincial de Anhui en 2007. En los últimos años, el laboratorio ha llevado a cabo proyectos de investigación en el marco del Programa Nacional “863”, la Fundación de Ciencias Naturales y el “Décimo Plan Quinquenal” en términos de descubrimiento y mejora de los recursos genéticos de la biomasa, investigación y utilización de la biomasa. materiales y la teoría y tecnología de la conversión de energía de biomasa. La investigación sobre más de 50 proyectos relacionados, incluidos proyectos clave a nivel provincial y ministerial, ha sentado una buena base para el trabajo preliminar y ha formado ciertas ventajas y características. Después de años de construcción, el laboratorio ha formado un equipo académico compuesto principalmente por médicos y profesores jóvenes y de mediana edad, con una buena plataforma de investigación y condiciones experimentales.
El laboratorio ha formado una única dirección de investigación con características distintivas: 1. La dirección de exploración y mejora de los recursos genéticos de la biomasa, estableciendo nuevas tecnologías y métodos para la mejora genética de materiales de biomasa y organismos energéticos. Por primera vez, se aplicó la tecnología de haces de iones de baja energía a la mutagénesis y transformación genética de maíz, algodón, algas energéticas y cepas microbianas de PHA, ácido L-láctico, ácido D-láctico y metano, y se aplicó tecnología de marcadores moleculares. aplicado a genes de rasgos de oposición del maíz y ae con alto contenido de amilosa. Mapeo de genes y selección asistida de genes. Se descubre y crea un nuevo lote de germoplasma de biología de materiales y energía. Ha recolectado y excavado más de 2.000 germoplasmas energéticos y materiales, como maíz, algodón, sorgo dulce y ricino, y ha examinado más de 100 germoplasmas, incluidos PHA, ácido láctico, celulasa, lipasa, bacterias metanogénicas productoras de hidrógeno y algas energéticas. cepas microbianas. 2. La dirección de investigación y utilización de materiales de biomasa, destacando la investigación y utilización de materiales funcionales de biomasa agrícola. En cuanto a los materiales poliméricos naturales, se irradiaron y modificaron químicamente polvo de mosca konjac, quitosano y almidón. Mejorar la producción de materiales de almidón y fibra. Basándonos en la investigación sobre las propiedades de los materiales, la radiación y la modificación química del almidón de maíz, la fibra de algodón coloreada y la seda, realizaremos investigaciones sobre la aplicación de materiales a base de almidón en los alimentos y exploraremos las tecnologías clave para la producción de plásticos degradables a base de almidón. , especialmente el uso de almidón de maíz. La tecnología de modificación por radiación crea plásticos de almidón termoplástico, películas de mantillo agrícola, películas para envasado de alimentos y otros productos. 3. La dirección teórica y técnica de la conversión energética de la biomasa, aprovechando la biomasa residual para el desarrollo de la energía rural. A partir de la transformación de abundantes residuos orgánicos como la paja en el ámbito rural, se estudiaron las tecnologías clave para la preparación de bioaceite mediante gasificación de biomasa y licuefacción por pirólisis de paja de cultivos y residuos agrícolas y forestales. Destacar la transformación biológica y reducir la contaminación ambiental. Se estudiaron sucesivamente el proceso de fermentación del etanol de almidón y las vías metabólicas de producción de aceite por algas y microorganismos. También se ha llevado a cabo la construcción de nuevas bacterias de ingeniería para la producción de etanol a partir de materias primas con almidón, lo que se espera que reduzca los pasos de producción de etanol, acorte el tiempo de fermentación, reduzca el consumo de energía, ahorre costos y forme nuevas tecnologías.
El laboratorio tiene una superficie total de 765.438.000 metros cuadrados (incluidos 4.000 metros cuadrados para el centro de irradiación y 2.000 metros cuadrados para la base piloto de procesamiento y separación de polímeros naturales). Tiene la disciplina clave provincial de biofísica, tres programas de doctorado en genética y mejoramiento de cultivos, biotecnología y microbiología de cultivos, múltiples programas de maestría en bioquímica y biología molecular, genética y microbiología, el Centro Nacional de Irradiación Forestal y * * * El Centro Nacional de Irradiación Forestal, establecido conjuntamente Provincia de Bioingeniería Beam”.
El laboratorio cuenta con implantadores de iones para mejora genética, más de 10 tipos de láseres, 100.000 fuentes de cobalto Curie, pistolas genéticas, máquinas de PCR cuantitativa de fluorescencia, máquinas de dispersión dinámica de láser, estaciones de trabajo citogenéticas y sistemas transgénicos de electroforesis de pulso. etc. Hay fuentes de cobalto, analizadores de líquidos de alto rendimiento, analizadores de fluorescencia, analizadores GC-MS, microscopios de fuerza atómica, extractores supercríticos, sistemas de cromatografía en columna, fermentadores, liofilizadores, microscopios electrónicos de barrido y para la investigación de materiales y energía. El valor total de los instrumentos y equipos supera los 20 millones de yuanes.
Desde 2005-2010, el laboratorio ha llevado a cabo 5 proyectos nacionales “863”, 8 proyectos de la Fundación Nacional de Ciencias Naturales, la investigación científica y tecnológica del “Décimo Plan Quinquenal” Nacional, el Ministerio de Agricultura y el Fondo de Transformación de Logros y Transgénicos del Ministerio de Ciencia y Tecnología Hay 20 proyectos de investigación científica a nivel provincial, incluidos proyectos especiales, los proyectos de investigación científica y tecnológica “Décimo Plan Quinquenal” y “Undécimo Plan Quinquenal” de la provincia de Anhui, Fondo de Talento Provincial de Anhui y Fondo Provincial de Ciencias Naturales de Anhui.
En los últimos cinco años, participó en la realización de 1 Premio Nacional de Progreso en Ciencia y Tecnología de segunda clase, ganó 1 premio provincial y ministerial de segunda clase, 4 premios de tercera clase, generó 6 nuevas variedades de cultivos como maíz, algodón y cáñamo, y analizó más de 300 cepas microbianas, desarrolló más de 20 materiales funcionales agrícolas, nuevos materiales de biomasa y nuevos productos y dispositivos de conversión de energía de biomasa, solicitó 14 patentes y aprobó 12 logros a nivel provincial. tasaciones.
Laboratorio clave provincial de biología de cultivos de Anhui
La construcción del laboratorio clave provincial de biología de cultivos de Anhui fue aprobada en junio de 2008, basándose en el programa de doctorado de 2 ciencias y biología de cultivos de la Universidad Agrícola de Anhui. , estación móvil postdoctoral y disciplinas clave provinciales de genética y mejoramiento de cultivos, cultivo de cultivos, genética y biofísica en la provincia de Anhui. El académico Gai Junyi es director del Comité Académico, vicepresidente de la Universidad Agrícola de Anhui y miembro del grupo de expertos en maíz del Ministerio de Agricultura. El profesor Cheng Beijiu, director del Centro de Investigación de Tecnología de Ingeniería del Maíz de Anhui, experto principal del sistema tecnológico de la industria moderna del maíz de la provincia de Anhui y jefe del equipo de investigación e innovación de tecnología de industrialización y mejoramiento genético del maíz “115” de la provincia de Anhui, se desempeña como director del laboratorio. . Actualmente hay 48 investigadores permanentes, entre ellos 22 profesores (investigadores), 14 profesores asociados, y 36 de ellos tienen doctorados. Se ha formado un equipo de investigación y desarrollo sobre genética de cultivos, mejoramiento e industrialización, cuyo cuerpo principal son médicos y profesores jóvenes y de mediana edad.
Centrarse en el desarrollo de tres direcciones principales: biología molecular de cultivos, innovación de germoplasma de cultivos y mejora de variedades, y ecología fisiológica de cultivos. En los últimos años, ha llevado a cabo más de 40 proyectos a nivel nacional, como el Plan Nacional de Apoyo a la Ciencia y la Tecnología, importantes proyectos de ingeniería genética, el Programa 863, la Fundación Nacional de Ciencias Naturales y el Fondo Nacional de Transformación de Logros, y más de 30 a nivel provincial y varios proyectos clave, y ha recibido premios a nivel provincial y superiores, incluidos 3 primeros premios y 4 segundos premios, y se obtuvieron 265.438 nuevas variedades de cultivos importantes como trigo, maíz, arroz y algodón. Proporciona un sólido apoyo técnico y de talento para las “Tres principales acciones cerealeras” de la provincia de Anhui y la implementación del plan de aumento de la producción de cereales.
Dirección de investigación en biología molecular de cultivos. Este año se llevaron a cabo bioinformática, clonación de genes y análisis funcional de rasgos importantes en torno al maíz, el trigo, el arroz, la cebada y otros cultivos. Se han clonado más de 40 genes relacionados con características de rendimiento, eficiencia fotosintética, calidad y resistencia al estrés a partir de maíz, arroz y otros cultivos, y algunos genes han sido verificados funcionalmente. En particular, la base de datos del genoma del maíz publicada se utilizó para realizar un análisis sistemático de docenas de familias de genes, como genes de resistencia a enfermedades en todo el genoma del maíz, factores reguladores WRKY y genes reguladores de citoquininas, formando una base para la genómica del maíz y la investigación en genómica comparada. ventajas. Publicó 2 artículos SCI y presentó 7 artículos SCI. Estableció un sistema de tecnología de análisis de E. coli para la verificación in vitro de funciones genéticas en maíz y otros cultivos, desarrolló un conjunto de tecnologías seguras y eficientes de detección y etiquetado de cultivos transgénicos con derechos de propiedad intelectual independientes, y construyó un gen modificado genéticamente utilizando maíz. Mutaciones de la proteína fluorescente roja CobA y de la proteína fluorescente verde. Portador T universal económico. Se estudió el mecanismo de formación de fibras de algodón de color natural y el mejoramiento de nuevas variedades de algodón asistido por marcadores moleculares.
Genómica del maíz y investigación de bases moleculares sobre rasgos importantes como la calidad del trigo, el alto rendimiento y la resistencia al estrés;
Este artículo se centra en la estructura, función y evolución del genoma del maíz. y compara. La genómica analiza las características de la familia de genes del maíz, proporcionando una base para el análisis funcional de la familia de genes del maíz y el descubrimiento de nuevos genes. Se estudiaron las características de 15.000 genes en 130 familias de genes y se estableció una base de datos. Se estudió la información biológica y la evolución de toda la familia de genes del genoma del maíz, y se analizaron las características, clasificación, ubicación cromosómica y patrones de expresión de más de 10.000 genes en 120 familias de genes, incluidos los genes NBS, genes WRKY y genes HSF del maíz. así como su relación con el sorgo, el arroz y otras especies afines. Publicó más de 20 artículos de SCI.
Mejoramiento molecular de maíz de alta calidad, alto rendimiento y resistente al estrés, selección de material genético e innovación en germoplasma de trigo;
Ser el primero en China en establecer nuevas tecnologías para la introducción del maíz. transformación in situ y transgénicos con haces de iones de baja energía, propuso una tecnología transgénica de algodón mediada por haces de iones de baja energía y desarrolló una serie de nuevos materiales y cepas de genotipo de algodón.
Hemos llevado a cabo investigaciones transgénicas sobre la regulación del metabolismo del almidón de maíz y arroz, la resistencia a enfermedades, la lignina y la celulosa, y hemos obtenido importantes materiales transgénicos de maíz y arroz, como alto contenido de amilosa, bajo nivel de lignina y antivirus. Mediante mutagénesis por haz de iones de baja energía y selección asistida por marcadores moleculares, se creó un lote de nuevo germoplasma de maíz ceroso dulce con alto contenido de almidón, amilosa y ceroso dulce, y se desarrollaron ocho nuevas variedades de maíz ceroso dulce con alto contenido de almidón y alta calidad. criado. Se ha establecido un sistema completo, eficiente y sencillo de transformación de plantas de maíz.
Utilice tecnología de selección fisiológica, tecnología de identificación de resistencia, tecnología de análisis de calidad, tecnología de análisis de utilización de nutrientes y tecnología de marcadores moleculares para combinar métodos de reproducción convencionales con métodos de reproducción molecular para llevar a cabo pruebas de estrés de alta calidad y alto rendimiento. resistente y eficiente La investigación sobre el mejoramiento de nuevas variedades de trigo ha llevado al desarrollo de nuevas variedades de trigo adecuadas para la siembra a gran escala en la región triguera de Huaibei de nuestra provincia y en el tramo medio y bajo del río Yangtze. Al mismo tiempo, llevamos a cabo activamente investigaciones sobre teorías avanzadas de mejoramiento durante el proceso de mejoramiento para promover avances en las teorías modernas de mejoramiento del trigo.
Selección de nuevas variedades de maíz, selección de nuevas variedades de trigo e innovación en la teoría del mejoramiento;
La combinación de maíz con alto contenido de almidón Anlong 4 se ha plantado en 500.000 acres, generando beneficios económicos de 500 millones de yuanes. . Se plantaron tres variedades de maíz dulce en 65.900 acres, con beneficios económicos directos de 16.200 yuanes. Combinando el mejoramiento tradicional con la biotecnología, se seleccionaron tres nuevas combinaciones de maíz dulce de alta calidad, alto rendimiento y resistencia múltiple. Wanyu 10 - Maduración temprana, multirresistente (sequía, anegamiento, mancha foliar), alta calidad y alto rendimiento, alta tasa de mazorcas dobles y mazorcas múltiples, adecuado para procesar palos frescos, granos congelados y brotes de bambú. Wanyu 14: maduración temprana, multirresistente (resistencia al acame, resistencia al estrés, mancha foliar, barrenador del maíz), alta calidad, alto rendimiento, tipo de grano grande, adecuado para procesar granos congelados y palitos congelados. Wanyu 15: una combinación de maíz dulce multirresistente, de alta calidad y alto rendimiento, adecuada para el procesamiento de barras congeladas. Es una nueva variedad de maíz dulce desarrollada en la provincia de Anhui en los últimos años y aprobada por primera vez. Es superior a las variedades actualmente promocionadas en la producción de Anhui en términos de calidad, resistencia al estrés, madurez temprana y características de procesamiento de alimentos frescos.
Al mismo tiempo, se estableció un sistema técnico para el cultivo de semillas mejoradas con tres combinaciones híbridas para la producción de semillas de alto rendimiento; se elaboraron reglamentos técnicos para el cultivo seguro y libre de contaminación de nuevas variedades de maíz dulce; Se estableció la calidad de la semilla de maíz y la tecnología de identificación de la calidad. Se estudió la fórmula media para el cultivo de hongos shiitake utilizando mazorcas de maíz dulce en lugar de madera y la tecnología de cultivo para el cultivo de hongos ostra. Estableció tecnología de conservación de barras frescas y tecnología de procesamiento de barras congeladas, y desarrolló nuevos productos de barras congeladas.
La serie Wanyu de nuevas variedades de maíz ceroso dulce tiene un rendimiento promedio de 900 kilogramos por mu, un período de crecimiento corto de aproximadamente 80 días y es rica en una variedad de polisacáridos solubles, vitaminas y oligoelementos. Se pueden utilizar como "maíz frutal" de alta calidad y para el desarrollo y utilización de alimentos saludables. En la actualidad, el área de demostración y promoción de Anhui supera los 654,38 millones de acres, con beneficios económicos directos que alcanzan más de 400 millones de yuanes.
Se obtuvieron siete nuevas variedades de trigo: Annong 92484 (ensayo nacional), Wanmai 33, Wanmai 41, Wanmai 42, Wanmai 48 (ensayo nacional), Wanmai 49 y Annong 0305. Entre ellas, Wanmai 48 y Wanmai 49 han obtenido protección nacional de nuevas variedades. La selección ha creado un lote de excelentes materiales de mejoramiento de trigo. En la actualidad, siete nuevas variedades han solicitado ensayos regionales provinciales y pruebas previas nacionales: Annong 0807, Annong 0818, Annong 0822, Annong 0826, Annong 0849, Annong 0850 y Annong 0711. Cuatro variedades han entrado en pruebas de producción.
Investigación y desarrollo de tecnologías de ingeniería clave para la producción de maíz eficiente y de alto rendimiento y sistemas tecnológicos de cultivo eficientes para nuevas variedades;
Fortalecer la investigación y el desarrollo de productos y tecnología en torno a la revitalización del maíz en la provincia de Anhui. plan y los “Cuatro Buenos Proyectos”. Propuso la tecnología de tres combinaciones de maquinaria agrícola y agronomía, desarrolló productos relacionados y llevó a cabo promoción y demostración.
Con base en los rasgos agronómicos, la adaptabilidad, la resistencia al estrés, el nivel de rendimiento y otras características de las nuevas variedades, desarrollar sistemas tecnológicos de apoyo eficientes, estudiar tecnologías de apoyo para variedades y métodos mejorados y promover su aplicación para mejorar la producción. Eficiencia de nuevas variedades.