天津農(nóng)學(xué)院碩士招生專業(yè)介紹：作物學(xué) 正文

作物學(xué)一級學(xué)科介紹 

　　一、學(xué)科概況
　　天津農(nóng)學(xué)院作物學(xué)學(xué)科，目前已經(jīng)擁有天津市二級重點學(xué)科-作物遺傳育種學(xué)科一個，該學(xué)科的主要特色表現(xiàn)在：以天津沿海都市型農(nóng)業(yè)為研究方向，在天津市學(xué)科建設(shè)經(jīng)費的資助下，組建了作物遺傳育種重點實驗室、特用作物改良工程中心、中日水稻食味研究中心、天津-布里斯托環(huán)境變化影響農(nóng)作物研究中心。形成6個較有特色的研究方向：飼用作物遺傳改良、特用玉米遺傳育種、作物優(yōu)質(zhì)栽培理論與技術(shù)、植物細胞工程育種、作物抗逆分子基礎(chǔ)、作物生產(chǎn)環(huán)境，其中作物優(yōu)質(zhì)栽培研究方向在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位，其他5個研究方向處于國內(nèi)先進水平。在平臺建設(shè)上，作物遺傳育種學(xué)科作為作物學(xué)二級學(xué)科，2006年7月份被評為天津市重點學(xué)科得以建設(shè)；2006年，作物遺傳育種二級學(xué)科被國家學(xué)位辦正式批準為碩士學(xué)位授權(quán)點；2007年農(nóng)學(xué)專業(yè)被國家列為首批第二類特色專業(yè)重點進行建設(shè)。2010年作物學(xué)科被授予一級學(xué)科碩士點授權(quán)單位，擴大了碩士招生范圍。目前，建有作物遺傳校級重點實驗室等6個水平較高的實驗室，儀器設(shè)備總值2000余萬元。在科學(xué)研究上，本學(xué)科近五年主持和完成了包括國家科技支撐項目、國家“863”、國家轉(zhuǎn)基因?qū)ｍ棥易匀豢茖W(xué)基金等國家級項目以及市級科研項目48項，總經(jīng)費達2093萬元。獲得省部級獎項4項，獲得發(fā)明專利2項，出版學(xué)術(shù)專著16部，培育新品種8個，發(fā)表文章208篇，其中被SCI收錄15篇。在隊伍建設(shè)上，學(xué)科組成員中現(xiàn)有教授16名；副教授10名；具有博士學(xué)位教師數(shù)達到18名，45歲以下教師全部為碩士以上學(xué)位；學(xué)科組成員中有國家百千萬人才1人，天津市“131”人才工程第一層次人選3人；在社會兼職方面，參加各種學(xué)會理事10人，常務(wù)理事1人；從英國引進博士后一名，引進英國著名教授為我學(xué)科客座教授。在人才培養(yǎng)方面，近五年已有500多名本科生獲得學(xué)士學(xué)位，有12名碩士生獲得碩士學(xué)位，目前在讀碩士研究生24名，學(xué)生獲市級獎達30多項。在教學(xué)質(zhì)量上，目前已有“作物育種學(xué)”和“生物化學(xué)”兩門課程被評為市級精品課。教改項目“農(nóng)學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式調(diào)整機制的研究及實踐”2009年獲得國家教學(xué)成果二等獎。“作物育種學(xué)”教學(xué)團隊獲得市級優(yōu)秀團隊，出版教材7部，其中2部獲得“十一五”優(yōu)秀教材獎。
　　
　　天津農(nóng)學(xué)院作為天津市唯一的農(nóng)業(yè)院校，肩負著促進天津農(nóng)業(yè)發(fā)展，實現(xiàn)天津農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重任。天津地理位置特殊，生長條件較差，經(jīng)濟地位重要，大力發(fā)展我校作物學(xué)科，不僅推動栽培與耕作以及育種理論研究發(fā)展，而且能夠選育出天津濱海地區(qū)適宜的作物品種，創(chuàng)造出最優(yōu)的栽培技術(shù)，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，增加農(nóng)民收入，從而為天津經(jīng)濟快速發(fā)展做出貢獻。另外，加強我校作物學(xué)科研究性人才的培養(yǎng)將會促進作物學(xué)科研究方法及應(yīng)用的發(fā)展，滿足本地區(qū)可持續(xù)發(fā)展對專門人才的需求，為經(jīng)濟建設(shè)和農(nóng)業(yè)發(fā)展服務(wù)。同時也得以完善我校及我市高校的學(xué)位授權(quán)學(xué)科體系。
　　
　　經(jīng)過多年努力，本學(xué)科已經(jīng)成為一支學(xué)術(shù)梯隊合理，知識結(jié)構(gòu)優(yōu)良的科研團隊。在飼用作物遺傳改良、特用玉米遺傳育種、作物優(yōu)質(zhì)栽培理論與技術(shù)、植物細胞工程育種、作物抗逆分子基礎(chǔ)、作物生產(chǎn)環(huán)境等研究方向具有明顯特色和優(yōu)勢。

　　二、研究方向
　　1．飼用作物遺傳改良
　　本研究方向著眼于天津都市型農(nóng)業(yè)區(qū)域和西部大開發(fā)的需要，廣泛搜集種質(zhì)資源，利用作物遺傳育種理論和現(xiàn)代育種技術(shù)，將現(xiàn)有農(nóng)作物或植物進行遺傳改良，使其適用于飼用或糧飼兼用，研究和總結(jié)新的育種理論和方法，選育新的優(yōu)質(zhì)高效飼用作物品種。目前，已經(jīng)育成“天農(nóng)”系列飼用高粱新品種3個（1個通過國家審定），鮮食飼用兼用玉米品種2個（天津市審定），發(fā)表相關(guān)研究論文50多篇，其中發(fā)表SCI文章4篇。本研究方向在“粒用高粱×甜高粱×蘇丹草”三元雜交利用方面居國內(nèi)同類學(xué)科領(lǐng)先位置，同時本研究方向著眼于綠色能源作物甜高粱開展應(yīng)用基礎(chǔ)研究和分子標記輔助育種工作，加快了甜高粱育種的進程，同時也進行主要性狀基因的克隆和功能基因組學(xué)研究，構(gòu)建甜高粱遺傳圖譜，為甜高粱育種打下堅實基礎(chǔ)，為應(yīng)對國際能源危機和作物功能基因組學(xué)的研究做好鋪墊。 
　　
　　2．特用玉米遺傳育種
　　該研究方向根據(jù)沿海都市農(nóng)業(yè)特點和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展需要,研究重點放在：
　　（1）優(yōu)質(zhì)抗逆性強的特用玉米種質(zhì)資源的搜集篩選、創(chuàng)造和改良；
　　（2）現(xiàn)代育種理論和技術(shù)的利用和發(fā)展創(chuàng)新。包括優(yōu)良農(nóng)藝性狀基因的克隆和分子標記、轉(zhuǎn)基因和基因?qū)氲燃夹g(shù)在內(nèi)的生物技術(shù)、雜種優(yōu)勢利用技術(shù)、抗逆育種技術(shù)、生理育種技術(shù)和品質(zhì)育種技術(shù)等；
　?。?）育種目標的實現(xiàn)途徑和程序化育種技術(shù)體系的建設(shè)；
　?。?）新品種的試驗、示范、推廣及良繁體系的建設(shè)。
　　該研究方向經(jīng)過十幾年的育種實踐，在育種方法的改進和育種新方法的探索以及特用玉米新品種培育等方面做了大量工作，積累了一定經(jīng)驗，在國內(nèi)特用玉米育種領(lǐng)域有一定影響。在糯玉米育種方面：把普通玉米雜種優(yōu)勢群理論及其劃分方法應(yīng)用到糯玉米育種實踐。應(yīng)用SSR和RFLP標記方法，結(jié)合綜合配合力測定，對我國糯玉米育種材料進行類群劃分，并構(gòu)建出雜交優(yōu)勢利用模式；在甜玉米育種方面：對從國內(nèi)外引進的甜玉米種質(zhì)資源進行了篩選鑒定。通過研究普通甜玉米、加強甜玉米和超甜玉米育種材料的遺傳差異和聯(lián)系，試圖解決上述三種甜玉米自交系間的雜種組配障礙問題，提高制種產(chǎn)量；在爆裂玉米育種方面：在廣泛搜集種質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，利用美國的“黃玫瑰”作為基礎(chǔ)群體選育自交系。與此同時，通過改良國內(nèi)農(nóng)家品種，選育出新的自交系，組配出高品質(zhì)雜交種；在其它優(yōu)質(zhì)特用玉米育種方面：從遺傳和環(huán)境兩個方面研究特用玉米優(yōu)良品質(zhì)形成機理，探索高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)育種方法。
　　本研究方向有十幾年的研究歷史，先后育成了津鮮糯105、106、津農(nóng)1、津農(nóng)（糯）2、津農(nóng)3、津農(nóng)0802、津農(nóng)糯955、津農(nóng)糯958、津引1號、高賴氨酸玉米津農(nóng)04834等一批特用玉米新品種，已經(jīng)在國內(nèi)20多個?。ㄊ小^(qū)）推廣種植。為了加強本研究方向育成的糯、甜玉米在全國的推廣力度，天津市科委、天津市農(nóng)委、天津市教委和天津農(nóng)學(xué)院先后給予本研究方向所需資金和實驗室重點支持。目前，本研究方向正在進行的科研項目有：糯玉米新品種繁育、示范、中試和開發(fā)；專用糯玉米新品種選育及其產(chǎn)業(yè)化研究；利用國外玉米種質(zhì)資源選育飼料玉米新品種及玉米育種方法篩選和創(chuàng)新研究等。除此之外，本研究方向正在進行廣泛調(diào)研，正在對分子育種、組織培養(yǎng)、誘變育種、計算機輔助育種和分子設(shè)計育種等育種技術(shù)在特用玉米育種上的作用及其應(yīng)用前景進行評估，以便使特用玉米遺傳育種水平得到進一步提升。 
　3．作物優(yōu)質(zhì)栽培理論與技術(shù)
　　該研究方向以水稻食味為研究中心，全面開展水稻品質(zhì)育種研究。重點對其外觀、粘性、硬度、口味和氣味等特性進行深入研究，采用生物技術(shù)、分子育種技術(shù)和常規(guī)技術(shù)相結(jié)合等手段，最終實現(xiàn)水稻品種的優(yōu)質(zhì)化和專用化。目前，已經(jīng)育成優(yōu)質(zhì)食味水稻品種2個，發(fā)表學(xué)術(shù)論文多篇（SCI.收錄5篇）。本方向在水稻食味改良方面居國內(nèi)同類研究前列。
　　目前該研究方向已經(jīng)成立“天津中日水稻品質(zhì)-食味研究中心”，是天津市政府與日本東京大學(xué)科技合作及人才交流項目的重點內(nèi)容之一，以天津農(nóng)學(xué)院和日本東京大學(xué)為依托共同組建。中心設(shè)立建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組、中心委員會和專家委員會，設(shè)首席專家，實行主任領(lǐng)導(dǎo)下的首席專家負責(zé)制。中心聯(lián)合天津市水稻原種場、天津市寶坻區(qū)政府和津南區(qū)八里臺糧食購銷有限公司，共同建立試驗和繁種基地、生產(chǎn)基地及貯藏加工銷售基地，以實現(xiàn)科研成果的產(chǎn)業(yè)化和市場化。中心將以“讓人吃好”為最高理念！充分利用天津—東大科技合作平臺，立足天津，面向中國北方粳稻產(chǎn)區(qū)，聯(lián)系中日兩國專家、團體和企業(yè)開展合作，促進中日兩國水稻品質(zhì)、食味研究和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。日本方面以東京大學(xué)為核心，聯(lián)絡(luò)日本香川大學(xué)、日本福岡農(nóng)業(yè)綜合試驗場和日本北海道立中央農(nóng)業(yè)場等日本優(yōu)秀水稻專家來中心開展合作研究。中國方面以天津農(nóng)學(xué)院為核心，利用中心聚集國內(nèi)水稻品質(zhì)、食味方面的科技人才來中心開展合作研究。以其有效引進日本水稻研究成果和技術(shù)，創(chuàng)新研究理念和方法，加速中國優(yōu)質(zhì)食味水稻研究與開發(fā)。中心配備有國際一流的用于水稻品質(zhì)食味分析研究的儀器設(shè)備，完全滿足水稻品質(zhì)食味研究的需要，為水稻品質(zhì)、食味研究中心與國際水平接軌提供的充足的硬件支持。

　　4．植物細胞工程育種育種
　　本研究方向以生物技術(shù)在農(nóng)作物新品種選育上的應(yīng)用為主線，將組織培養(yǎng)和基因工程技術(shù)用于農(nóng)作物育種實踐。
　　研究重點為：
　　（1）在細胞水平上開展組織培養(yǎng)的快繁技術(shù)、細胞培養(yǎng)和單倍體育種；
　?。?）在分子水平上，利用分子生物學(xué)原理和生物技術(shù)手段開展基因標記、農(nóng)作物優(yōu)良性狀基因克隆、轉(zhuǎn)基因植物的研究和操作；
　　（3）DNA指紋圖譜用于種質(zhì)資源鑒定；
　?。?）基因?qū)牒椭亟M用于種質(zhì)資源創(chuàng)新研究。目前，本研究方向已經(jīng)發(fā)表研究論文20多篇，其中SCI收錄3篇，組織培養(yǎng)快繁技術(shù)已經(jīng)用于部分較高經(jīng)濟價值農(nóng)作物的工廠化生產(chǎn)。
　　目前在該研究方向上，已經(jīng)建成天津農(nóng)學(xué)院植物細胞工程研究中心， 近年來中心已主持和完成了省部級課題14項，獲得市科技進步獎五項，申請專利兩項。公開發(fā)表論文60多篇。

　　5．作物抗逆分子基礎(chǔ)
　　本方向以模式植物擬南芥為材料，研究植物氣孔對不同逆境脅迫的應(yīng)答機理（高溫、干旱和高鹽）;采用能去除選擇標記的轉(zhuǎn)基因技術(shù)，將抗逆相關(guān)基因轉(zhuǎn)入糧食作物和蔬果作物，獲得無轉(zhuǎn)基因安全隱患的抗逆作物新品種（系）。
主要研究：
　?。?）植物氣孔應(yīng)答環(huán)境脅迫的分子機理。
　?。?）作物抗逆相關(guān)重要基因的克隆和功能分析。采用同源克隆的策略，從作物中分離與抗逆相關(guān)的重要基因并進行功能鑒定，為采用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進行分子育種提供優(yōu)異基因；
　　（3）作物轉(zhuǎn)基因體系的建立。構(gòu)建適于轉(zhuǎn)入作物的分子載體，特別是可剔除選擇標記的載體，以破解轉(zhuǎn)基因的安全隱患難題；創(chuàng)新作物轉(zhuǎn)基因的方法，使基因轉(zhuǎn)入能夠簡單高效地進行；
　?。?）抗逆分子標記輔助選擇育種體系的建立。分析抗逆基因在不同育種材料中的序列差異，開發(fā)功能標記，降低因分子標記和基因分離而選錯材料的可能性，提高分子標記輔助選擇育種的效率。
　　目前該方向主持國家轉(zhuǎn)基因新品種培育重大專項子課題一項，教育部留學(xué)回國人員科研啟動基金項目一項，國家外專局引智項目各一項，中國科學(xué)技術(shù)交流中心子課題一項，天津科委面上項目一項。申報了2項國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃。參加了英國生物學(xué)和生物技術(shù)研究理事會（BBSRC）科研項目2項以及2個國際交流CPA（China Partner Awards）項目。被授予國家專利一項，另有一項專利處于審核階段。先后發(fā)表學(xué)術(shù)論文10余篇，其中發(fā)表在Current Biology(第一作者，影響因子10.99)的論文揭示了植物氣孔應(yīng)答濕度信號的分子機制，發(fā)表在The Plant Journal（共同第一作者，影響因子6.94）的論文鑒定了控制植物蒸騰效率的基。
　　　
　　6．作物生產(chǎn)環(huán)境
　　本方向以土壤肥料、農(nóng)業(yè)氣象、栽培、植物生理等學(xué)科中涉及環(huán)境的部分為基本范疇，以各種環(huán)境因子對作物生長發(fā)育的影響為主要研究內(nèi)容。重點研究作物生產(chǎn)的土壤環(huán)境、營養(yǎng)環(huán)境、光照環(huán)境、溫度環(huán)境、水分環(huán)境和氣候環(huán)境等領(lǐng)域。尤其是針對天津沿海都市農(nóng)業(yè)中水資源嚴重不足、再生水灌溉、微咸水灌溉、設(shè)施農(nóng)業(yè)灌水施肥、以及由于不合理灌溉和大量施肥帶來的農(nóng)業(yè)面源污染問題，依據(jù)非充分灌溉理論，開展農(nóng)田水、肥、鹽時空動態(tài)變化及其對作物生長和產(chǎn)量影響的研究。目前本研究方向在水資源在農(nóng)業(yè)方面的高效利用及現(xiàn)代節(jié)水灌溉理論及技術(shù)、微咸水、再生水安全高效利用技術(shù)、水環(huán)境修復(fù)技術(shù)等方面取得了一些成果。目前，該方向主持和參加國家級、省部級項目30余項，發(fā)表論文50多篇。獲得教育部科技進步一等獎一個（項目第十參加者）。

　　三、學(xué)科建設(shè)的指導(dǎo)思想和總體思路
　　以國家和天津市經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展需要和天津農(nóng)學(xué)院數(shù)量和質(zhì)量并重，教學(xué)與科研并重，逐步提高辦學(xué)層次，多層次培養(yǎng)厚基礎(chǔ)、寬口徑、多技能、廣適應(yīng)型經(jīng)濟建設(shè)人才的辦學(xué)理念為指導(dǎo)思想，把作物學(xué)科發(fā)展建設(shè)的總體思路定位在：實施和落實人才戰(zhàn)略，加強人才的引進和培養(yǎng)，使農(nóng)學(xué)學(xué)科學(xué)術(shù)隊伍整體學(xué)術(shù)水平達到國際先進，國內(nèi)一流；加強硬件條件建設(shè)，使學(xué)科建設(shè)水平躋身國內(nèi)同類學(xué)科先進行列。以學(xué)科的空白點、交叉點為突破口，形成本學(xué)科的特色和優(yōu)勢。在完善碩士研究生教育體系建設(shè)和提高碩士研究生培養(yǎng)質(zhì)量的同時，為“十二五”末申報博士學(xué)位授權(quán)點做好準備。

天津農(nóng)學(xué)院

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