科研体系 / 农业、生态与水资源 / 植物育种与保护研究中心

CENTER 05 · RESEARCH CLUSTER 05

植物育种与
保护研究中心

PLANT BREEDING & PROTECTION RESEARCH CENTER
中心角色连接种质创新、田间选择与植物健康管理
形成可验证、可适配的品种与绿色生产方案
01 CENTER MISSION

中心定位

不是发现一个标记或获得一株材料
而是形成经多环境检验的植物解决方案

育种回答“什么遗传材料在何种环境下表现稳定”,植物保护回答“如何在可接受风险与投入下维持植物健康”;两者共享田间证据,但不能相互替代。

植物育种与保护研究中心,是第五研究集群面向作物、园艺植物、生态修复植物及特色植物资源,开展种质保存利用、目标性状改良、育种材料创制、品种评价、病虫草害监测诊断和综合植物保护的专业研究单元。

中心围绕“材料从哪里来、身份是否真实、目标环境和目标性状是什么、遗传改良能否在多年份多地点稳定表达、病虫草害是否准确识别、保护措施是否在降低损失的同时控制抗药性和环境风险、候选材料如何依法进入品种与种子体系”等问题,贯通资源、机理、育种、植保、田间评价和转化衔接。

中心不以单个分子标记、编辑事件、温室表型、单点高产、短期防效或一次种子检测直接表述新品种、广适性、绿色防控或产业化成果。对外结论分层说明候选材料、品系、品种评价、种子质量、生产表现、植保投入、生物安全及具体适用边界。

01

种质与身份

保护遗传资源,维护材料身份、活力、健康和谱系可追溯

02

性状与选择

围绕目标环境解析性状,创制和筛选具有综合价值的候选材料

03

监测与保护

识别病虫草害及损失风险,构建监测驱动的综合植物保护体系

04

品种与生产

以多环境、种子和生产评价支撑依法转化与长期应用

02 CLUSTER COLLABORATION

集群协同关系

承接可控的农业环境边界
向水资源与饮水研究提出分级用水需求

本中心负责植物遗传改良、品种适应性、植物健康和综合防控,不替代污染治理、土壤机理、精准作业或空气源制水系统的水量、水质、能耗与饮用安全评价。

上一中心接口

环境工程与生态治理

提供水、土、气及污染物的来源、暴露风险、治理效果和农业环境可控边界

专业主体

植物育种与保护

负责种质、性状、材料创制、品种评价、病虫草害诊断和综合植物健康管理

下一中心接口

空气源制水与健康饮水

独立评价空气取水、净化消毒、系统能效、储水风险及生产用水和饮用水适用性

集群与跨集群支撑

土壤 · 精准农业 · 生物 · 数据 · 装备

支持根区环境、田间感知、组学分析、基因环境模型、表型装备和精准施用

协同接口原则环境达标不等于品种适应·基因预测不替代田间选择·防控决策由监测阈值驱动·生产用水与饮用水分开评价
03 RESEARCH DIRECTIONS

六大研究方向

从遗传资源和目标环境出发
贯通育种创新、品种评价与植物健康

不同物种、繁殖方式、目标区域、生产制度和有害生物对应不同技术路线;研究工具必须回到材料身份、真实田间表现、生产风险和依法应用中验证。

01

种质资源保护、鉴定与可持续利用

围绕地方品种、育种材料、野生近缘种和特色植物资源,建立来源、采集许可、身份、繁殖方式、健康状态、活力、遗传完整性和保存条件记录;开展表型、基因型和功能性状鉴定,使每份材料从入库、保存、繁殖到分发均可追溯。

02

育种目标、目标环境与性状体系

从生产区域、栽培制度、消费加工需求、主要逆境和病虫害压力出发,定义目标产品特征与目标环境群;将产量、品质、成熟期、抗逆、抗病、资源效率和稳定性拆解为可测性状、选择指标、最低门槛和权衡关系。

03

育种材料创制与精准选择技术

综合杂交、回交、诱变、群体改良、单倍体、组织培养、标记辅助选择、基因组选择、分子设计及依法开展的基因编辑研究;任何分子工具均服务于候选材料创制和选择,不以标记命中、编辑事件或预测值替代真实性状和田间表现。

04

多环境品系试验、品种评价与种子质量

在代表性生态区、年份、播期、管理水平和逆境条件下开展分阶段试验,分析基因型、环境及互作效应,评价产量品质、适应性、稳定性和风险;严格区分候选材料、品系、品种审定或登记、品种权测试与商业种子质量。

05

病虫草害监测、诊断与风险预警

结合田间调查、诱捕监测、症状学、病原分离、形态鉴定、分子检测、遥感和气象数据,识别有害生物种类、发生范围、传播路径、种群动态和损失风险;保留采样代表性、诊断置信度、相似症状排除和检疫报告边界。

06

综合植物保护与健康生产体系

以抗性品种、健康种苗、轮作清洁、栽培调控、生境管理、物理防治、生物防治和必要的规范化学防治构成综合治理,依据监测和行动阈值决策;同步评价防效、产量损失、抗药性、残留、非靶标影响、劳动安全、成本和跨季持续性。

04 RESEARCH & EVALUATION PLATFORM

五层研究与评价平台

从材料身份到生产体系
让每一次选择、诊断和防控决定可以追溯

平台统一连接种质、基因型、表型、环境、病虫草害、管理投入、种子批次和收获质量,避免资源保存、实验室预测、田间试验和品种转化之间出现证据断点。

01

种质资源与材料谱系平台

统一收集凭证、知识产权与获取利益分享条件、材料身份、系谱、种子批次、活力、健康、保存、更新繁殖和分发记录,配置备份保存与身份复核,避免材料混杂、遗传漂变和不可追溯使用

02

表型组、基因组与性状解析平台

在统一样本、重复设计和质量控制下开展高通量表型、分子标记、测序、遗传分析和预测建模,关联基因型、环境与性状表达,同时保存原始数据、缺失值、批次效应、模型版本和外部验证结果

03

受控环境、病原诊断与生物安全平台

通过温室、人工气候、网室和隔离条件验证生长、抗逆、抗病及生理机制,建设病虫草害采样鉴定、病原培养与分子诊断能力,并按材料、病原体、花粉种子和废弃物风险实施分区与生物安全控制

04

多环境田间试验与综合植保平台

在目标环境群中设置随机化、重复、对照和统一调查标准,连续记录气象、土壤、管理、表型、病虫草害、投入和收获质量;同步开展监测阈值、绿色防控和抗药性管理的田间比较

05

品种、种子与生产体系评价平台

贯通特异性一致性稳定性描述、区域适应性、种子真实性纯度与健康、繁制种、加工储运及示范生产,长期评价产量品质、投入、环境影响、农户可操作性、市场适配和依法转化条件

01

身份与谱系

材料来源、编号、系谱、批次、保存繁殖与分发全程可追溯

02

目标与环境

预先定义目标性状、目标环境群、选择门槛和使用场景

03

试验与对照

记录随机化、重复、对照、样本量、缺失数据和统计模型

04

性状与稳定

分开报告遗传效应、环境效应、互作、稳定性与不确定度

05

植保与风险

同时评价防效、损失、抗药性、残留、非靶标和人员安全

06

品种与种子

候选材料、品系、法定品种评价和商业种子分层表述

05 VALIDATION PATHWAY

分阶段验证路径

从育种目标与材料身份开始
逐级走向多环境品种和健康生产验证

后一级须保留前一级的材料身份、目标性状、对照、环境记录、选择标准和淘汰原因,并逐步加入多地点年份、病虫害种群变化、生产投入、种子质量、法规条件和第三方复核。

01

目标环境、种质与合规边界

定义作物与用途、目标环境群、关键性状、主要限制因子、对照品种和最低门槛;核实材料来源、收集使用权限、检疫、生物安全、知识产权及数据治理要求

02

材料创制与性状初筛

在可控条件下开展杂交、群体或分子育种和表型筛选,确认材料身份、目标事件或基因型、遗传稳定性、初步性状、非预期表现及继续选择和淘汰标准

03

小区试验与病虫害诊断

通过重复、随机化、标准对照和统一调查,在代表性胁迫与有害生物条件下评价候选材料;验证监测诊断、损失关系和防控措施的机制、防效与安全阈值

04

多环境品系与综合植保试验

覆盖主要生态区、年份、管理水平和病虫害压力,分析基因型环境互作、产量品质稳定性及抗性耐久性;组合预防、生物、物理和必要化学措施评价整季净效果

05

品种种子与生产体系复核

按适用法规衔接品种评价、权利测试、种子繁制和质量控制,在生产尺度长期核查真实性、纯度、健康、产量品质、投入、残留、抗药性、环境影响、农户可操作性和市场适配

科学、安全与成果边界

技术命中、短期高产或快速杀灭
都不是品种和植物健康的完整结论

材料保存、病原试验、田间种植和植物保护须落实检疫、花粉与种子扩散控制、病原体分区、人员防护、农药规范、废弃物灭活、批次追踪和事故报告;现代生物技术材料应依据研究所在地及应用地要求完成相应审批、风险评估和生物安全管理。

01

分子标记与真实性状

标记关联、基因表达、编辑事件或基因组预测只能支持选择;仍须确认遗传背景、性状表达、稳定性、非预期变化和真实环境表现

02

受控环境与田间表现

培养皿、温室或人工胁迫便于控制变量,但不能覆盖土壤、天气、群落、管理和复合胁迫;结论须经分阶段田间验证

03

候选材料与法定品种

优良单株、家系、材料或品系不等于完成品种评价、登记审定或品种权测试;不同用途和地区须遵循对应制度

04

特异性一致性稳定性与生产价值

品种可区分、相对一致并保持稳定,不自动证明高产、优质、抗逆或适合某区域;法定描述和农艺价值必须分开评价

05

单点高产与广泛适应性

单地点单年份优势可能来自环境、管理或偶然误差;广适性、特定适应性和稳定性需要目标环境群内多点多年数据

06

检出有害生物与需要防治

检测阳性或看到虫斑不自动等于达到经济损失阈值;须结合准确鉴定、发生密度、作物阶段、传播风险和行动阈值

07

短期防效与综合植物健康

施药后死亡率或病斑下降不等于整季损失降低;须评价反弹、再侵染、抗药性、残留、非靶标生物、作物药害和综合成本

08

试验种子与商业化种子

研究样品、育种家种子和小区收获物不等同于可销售种子;商业应用还需真实性、纯度、发芽、健康、繁制加工、标签追溯和依法许可

从植物育种与保护进入空气源制水与健康饮水

植物研究提出分物种、分生育期的水量与水质需求
空气取水、系统能效和饮用安全由下一中心独立验证

种质与目标材料创制多环境选择综合植保品种生产评价
返回六个中心目录 ↗
GERMPLASM · TRAITS · BREEDING · FIELD TRIALS · PLANT HEALTH · SEED SYSTEMS

以材料可追溯、多环境证据和综合植物保护支撑品种创新与健康生产

发起合作