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种业创新中心

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中国农业科学院种业创新中心(简称“创新中心”),位于海南省三亚市崖州湾科技城,是紧紧围绕国家重大需求,以保障国家粮食安全、提高国民营养健康、促进农业绿色、高效、可持续发展为目标的农业创新型实验室,是实现育种理论和技术的全面升级、增强我国种业自主创新能力和国际竞争力、促进现代种业发展提供强有力的支撑。


一、基本信息

以主要农作物、农业动物和农业微生物为对象,承接种质资源、理论基础和表型研究等上游重大平台的成果,聚焦育种技术创新、品种创制、良种繁育与加工、产业孵化等种业创新中后端,深度融合种质与信息两大资源要素,补齐技术短板,建立BT(生物技术)加IT(信息技术)交叉驱动种业科技创新模式,构筑生物育种应用基础研究和战略性品种研发高地。


二、功能定位

包括植物和微生物科研楼(8层)、动物科研楼(6层)、科研辅助用房(9层)。种业创新中心根据作物、微生物和畜禽种业共性创新链,重点建设6个板块,包含6个功能中心(种质资源全景组学、遗传与环境应答、工程育种技术、品种精准创制、良种繁育、生物信息与智能决策)和1个公共实验平台。

1、种质资源全景组学功能中心

采用全景组学研究方法,对种质资源开展多维度的全景解析,实现基因资源特别是有利等位型的充分挖掘,建设基因变异组、蛋白修饰组、表观遗传组、代谢网络组及染色体三维空间组五个模块,面积3565平方米。

2、遗传与环境应答功能中心

主要围绕优异基因资源以及重要育种性状,针对关键基因及其互作位点,开展重要性状形成机制相关的网络调控、环境响应和遗传背景的联合解析。建设遗传解析、功能验证和信号转导三个模块,面积6645平方米。

3、工程育种技术功能中心

依托自主研发育种材料基因型和表型数据库等大数据工具,实现对前沿育种技术与成熟育种技术的集成,创建具有适用于我国南繁生物的工程化育种技术体系,建设基因/染色体操作、全基因组选择和快速稳定三个模块,面积3565平方米。

4、品种精准创制功能中心

依托上游功能实验室所获得的关键育种元件和单项育种技术,从基础材料创制、元件组装和育种数据库三个方面,借助智能育种决策,整合基础材料与关键元件,创制新品种。建设基础材料创制、材料组装和育种数据库三个模块,面积3040平方米。

5、良种繁育功能中心

围绕畜禽和作物良种繁育中的智能化、精准化科学问题开展研究。在畜禽部分,通过开展杂交优势分子基础,平衡产肉、产蛋、饲料报酬等专门化品系的配合力,确定配套方式,构建畜禽良种的逐级扩繁模式,并通过当地畜禽养殖企业进行示范和推广。通过整合智能繁育生物学技术和种子生产质控的全流程精准技术,实现良种繁育的智能化技术突破。建设良种繁育两个模块,面积1782平方米。

6、生物信息与智能决策功能中心

依托自主研发的全景组学数据库、育种流程管理、智能预测等大数据工具,整合各功能中心所需计算资源和数据流,实现构建作物育种智能决策系统。主要建设作物生物信息大数据中心,开展高通量表型组和基因型多组学数据的收集、储存、处理、整合、分析和利用研究,形成作物数据存储与解析、开放服务系统、作物育种支持与决策等功能模块。建设大数据采集、算法开发和育种决策三个模块,面积2100平方米。

7、科研配套公共实验平台

科研配套公共实验平台支撑种业创新实验室种质资源全景组学、遗传与环境应答、工程育种技术、品种精准创制、良种繁育、生物信息与智能决策等功能中心重大科研项目的立项和有序开展。公共实验平台建筑面积9003平方米,建有材料制备间、样品前处理间、种子准备室、样品储藏室、高通量核酸提取间、4℃操作间、-80℃超低温冰箱室、分子标记检测间、超净工作间、仪器分析室、学术交流室、样品预处理实验室及SPF动物房等配套工作区。配备有全自动智能筛选系统、核磁共振仪、透射电镜、气相色谱/质谱联用仪、液相色谱/质谱联用仪、激光共聚焦扫描显微镜、超薄切片系统、荧光PCR仪、全自动高通量SNP分析仪、全自动发酵罐等大型科研仪器。SPF动物房,面积2100平方米,包括实验动物饲养室、实验室和附属设施,实验动物房饲养动物为小鼠大鼠和家兔等。分五个功能区:SPF兔房、工作区、生物安全二级实验区(负压屏障系统)、屏障实验区、保种繁育饲养屏障区。植物舱共500平方,建设有18间针对不同作物不同物候期实验的植物舱,主要用于水稻、玉米、大豆、棉花、叶菜等作物的全生命周期研究,为科研人员提供可控、可视、可调节的稳定的实验平台,根据实验目的来模拟不同作物生长所需要温度、湿度、光照和水分条件,以支持植物在受控环境下的生长和实验。