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研究方向
发布日期:2012/3/30 0:03:45 浏览次数:7113

   本实验室建设以作物栽培学、作物生理与农业生态学为支撑,加强作物生物技术、主要农作物的资源基础和应用基础研究,主攻主要农作物新品种的高产、优质、高效、安全栽培为应用目标;以作物优质、高产、高效、安全和可持续性发展应用基础研究为主,向作物重要性状发育基础研究和新技术应用研发两头延伸。

1.作物生长发育与分子生理基础研究

对主要农作物生长发育规律及其分子机理和植物激素、生长调节剂对作物生长发育和产量、品质的影响进行系统研究。预期目标:(1)探明水稻光温敏二系不育系的育性转变机理及其与环境条件关系研究,进一步完善水稻光温敏不育系育性鉴定技术体系;(2)揭示水稻、油菜和棉花等作物内源激素的代谢、运输和作用机理与作物产量和品质的相互关系,为作物产量、品质的生长调控提供理论依据;(3)建立应用植物生长调节剂调控主要农作物生长发育的实用技术并应用于生产实践;(4)在分子基础上阐明内源激素、植物生长调节剂与植物相关基因的表达。

2.作物营养高效与栽培生理研究

对主要农作物营养生理、高产生理基础、作物营养综合管理技术研究。预期目标:(1)探明水稻、油菜等对主要营养元素(包括大量元素和微量元素)吸收与利用的基因型差异及其分子机理研究,建立筛选营养高效基因型技术平台;(2)阐明主要营养元素与作物产量和品质的关系与互作,建立水稻、油菜、棉花、玉米和苎麻等作物的高产优质施肥模式;(3)通过从农作物生态系统的角度研究水稻、油菜、棉花、苎麻等主要农作物的养分综合管理技术体系研究,形成资源高效与环境友好的养分综合管理技术体系,生产应用中氮肥、磷肥和钾肥利用率提高10%以上,明显降低不合理施肥导致的农业非点源污染;(4)完成主要营养元素施用的宏观现状评价和管理策略研究,为区域肥料资源调配提高决策依据。

3. 作物高产、优质、高效、安全栽培理论与技术研究。

开展对主要农作物的高产、优质、高效分子生理基础和栽培模式研究及推广应用工作。预期目标:(1)形成水稻、油菜、棉花、玉米、苎麻等主要农作物新品种高产、优质配套栽培技术研究,实现“良种良法”配套;(2)开展水稻、油菜、棉花、玉米、苎麻等作物的生长发育过程、经济器官形成的物质与能量代谢特征、源库关系及其调控、温光水肥等资源的优化配置等研究,探明长江中游地区主要农作物生物学特性及产量潜力,以及影响作物高产高效和品质形成的关键制约因素,为品种改良和在生产上应用提供理论依据; (3) 探明应对全球气候变化的作物品种改良策略与目标,创建相关高产高效栽培技术;(4)探明主要农作物高产、优质形成的关键过程、生物学特性及其分子、生理基础;(5)揭示环境条件和农艺措施对主要农作物相关基因开关及表达强度的影响,从分子水平上阐述其机理;(6)研究实现水稻、油菜和棉花可持续高产的关键参数与合理变动范围,丰富作物精确定量栽培理论,构建作物精确定量栽培模式。

4.作物逆境生物学及其关键过程调控

在全球气候变化背景下,针对长江中下游地区频发的高温热害、低温冷害、洪涝和干旱、寡照、寒露风等主要灾害和隐性灾害,主要开展非生物逆境对作物生产的影响,构建作物抗灾减灾集成技术体系并应用于生产。预期目标:(1)阐明长江中下游地区主要作物的主要灾害发生规律和应对策略;(2) 阐明水稻、油菜等对主要胁迫的形态学、生理生化、信号传导等响应过程,通过分子生物学和遗传学水平解释其变化机制;(3)开展水稻、油菜对低浓度氮、磷胁迫的生理生化响应过程,氮磷养分高效利用的生理及分子遗传机制;结合品种资源筛选,建立高效的作物耐低氮、低磷性状鉴定与选择方法;(4)引进和发掘抗逆种质资源,筛选抗逆性品种,阐明其相应的抗逆机制;(5) 建立长江中下游地区的避灾减灾综合集成技术并示范推广;(6) 开发主要作物如水稻、油菜突发性灾害发生后增强抗性或促进修复的物化调控产品和创建相应的技术救灾模式,为农作物应对全球气候变化、避灾减灾和农业可持续性发展提供理论和技术支撑。

5. 作物生态与可持续耕作制度研究

运用系统学、生态学、生态经济学、作物信息学和作物栽培生态生理的基本理论和方法,研究不同区域农田资源高效利用与管理,不同农田生态系统对环境适应的机制,建立可持续的高效作物耕作理论、耕作制度与技术。预期目标:(1)建立鄂南棕红壤丘陵区、三峡库区、南水北调中线水源区、“四湖”涝渍区等农田开发利用的理论与技术;(2)针对湖北“水袋子”、“旱包子”、“肥窝子”,研究水稻等作物节水、耐渍、节肥栽培的生理生态基础,建立江汉平原洪涝发生规律及避灾躲灾种植模式;(3)农田高效种植模式研究。针对湖北水稻主要产区资源特点,研究集成不同丰产高效栽培模式;(4) 少免耕与轻简化栽培研究。开展作物(主要包括水稻、油菜、棉花)少免耕技术,直播、抛栽、机插机播、全程化学调控等技术的综合组装、集成与改进,创建适合长江中下游地区的水稻、油菜、棉花的少免耕及轻简栽培技术体系;(5)从产量、品质形成规律,将农艺措施与作物生长发育规律结合起来,建立小麦、油菜、水稻、棉花等主要作物生长发育模型、专家系统。
 
  
 
 

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