植物杂种优势利用实验室参观记

时间：2007年8月6日   地点：中国农业大学农学院   向导：孙其信：现代农学和过去不同，而是和分子生物学相结合，为现代农业服务。

　　走进中国农大“植物杂种优势利用实验室”，看到最多的还是设备仪器。梯度PCR仪、落地式超速冷冻离心机、冷冻离心干燥机、凝胶成像系统、台式高速冷冻离心机等；这些平日难以见到的小型分子生物学仪器，摆放在实验室的各个角落。335实验室里最庞大的家伙，要属那台零下80度的冷藏冰箱，这是专门用于保存较长时期的种子。

　　孙其信告诉记者，这些还只是做实验日常用的小型仪器。作为985学校，还有一些大型公共设备平台可以和其他实验室共同使用。自2001年启动了“主要农作物杂种优势及其利用的分子生物学基础”项目，实验室已成为功能齐全、设备先进、研究条件优越的国内一流的开放实验室。但他同时指出，领先于别人光靠设备和技术不行，而在于新的思路和想法。

　　此外，做农作物科学研究的人都知道，除了实验设备之外，还需要育种基地。据介绍，“农作物杂种优势及其利用的分子生物学基础”项目，在上庄有1000亩育种基地。

　　以水稻、玉米、油菜和小麦作为研究对象，从遗传学、基因的差异表达调控、基因表达产物的生物学功能鉴定和分析三个层次上对主要农作物杂种优势有关基因的定位、遗传效应、基因差异表达模式等进行了全面而深入的研究，取得了一大批具有较高学术水平的原创性成果，积累了一批有价值的研究材料，形成了多个具有优势与特色的杂种优势研究平台。

　　虽然是放假期间，实验室里还穿梭着三五个同学的身影，做实验测序、写报告，农学院三层走廊两侧的实验室，有时还彻夜亮着灯，为了观测一个实验的结果，有的同学甚至不惜连续工作24小时。在博士已毕业的姚颖垠看来，做实验的过程并没有想象中有趣，整天面对的研究对象就是一种，所做的工作是不断重复。这需要很大的耐心需要静下心来，排除干扰，踏踏实实的，的确很辛苦，因此，在做科学研究的圈子，“做实验不仅是个脑力劳动也是体力劳动”已成为共识。

　　过去5年中，该项目研究团队以玉米、水稻、小麦、油菜等作物的优良杂交组合为材料，定位了一批农艺性状的杂种优势位点，并分析这些位点的遗传效应和互作方式，发现单位点的显性和超显性及两位点的AA，AD/DA和DD互作都对杂种优势起作用，并在国际上首次克隆并证实与水稻杂种优势产量形成有关的QTL基因；率先采用双列杂交遗传设计，从随机扩增基因转录表达水平、蛋白质表达水平、候选功能基因表达水平、候选功能基因转基因功能验证等多个层次证明基因差异表达是杂交种产生杂种优势的主要分子机理。

　　据了解，该项目研究团队学术队伍规模已达60人，其中教授25人，副教授23人，国家杰出青年科学基金获得者3人。专任教师中具有博士学位者达72%。学术队伍的年龄结构合理，教师平均年龄42.5岁，教授平均年龄为46岁。实验室拥有包括分子生物学、基因工程、组织培养、细胞遗传、育种材料等实验室以及种子低温贮藏库等设施。仪器设备总值2000余万元。2003年以来，通过“211”工程，新增实验仪器28台（件），其中10万元以上仪器8台（件），价值260余万元。

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　　实验室备忘录

　　中国农业大学“植物杂种优势利用实验室”是教育部重点实验室。973项目实施期间，一方面为玉米、水稻、小麦杂种优势分子机理研究提供了丰富的研究材料，另一方面也初步开展了主要农作物的杂种优势分子育种探索研究，为实现杂种优势基础研究的成果与育种实践的结合奠定了基础。5年来，通过研究，实验室找到了非常好的基因进行交配，在玉米、水稻、小麦三个作物上应用非常好。