團隊簡介（專題網(wǎng)站：https://zxkc.scau.edu.cn/zwsw/）：
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物遺傳與改良實驗室團隊隸屬于是亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家和重點實驗室。課題組長王海洋教授是植物光信號關(guān)鍵信號研究領(lǐng)域的國際知名專家和領(lǐng)軍人物之一。該團隊近年來主要從事植物應(yīng)答光信號和植物激素反應(yīng)的分子、細胞和生化調(diào)控機制解析；水稻和玉米理想株型、抗病等重要農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵基因克隆、功能解析以及育種應(yīng)用的研究。克隆了控制水稻和玉米理想株型、抗病等重要農(nóng)藝性狀的關(guān)鍵基因數(shù)十個，并正逐步應(yīng)用于水稻和玉米的育種改良。成功設(shè)計和開發(fā)了“第三代雜交水稻育種技術(shù)體系”，創(chuàng)新性的開發(fā)了一種基于單倍體誘導(dǎo)介導(dǎo)的基因編輯技術(shù)（IMGE），大大加快玉米育種的步伐。在Nature,Science, Nature Cell Biology, Nature Genetics, Nature Biotechnology, Nature Communications, Developmental Cell, Molecular Cell, Genes & Development, Current Biology, EMBO J., PNAS, PLoS Genetics, Plant Cell, Plant Journal, Plant Physiology 等發(fā)表論文130余篇。一項工作被評為2014年度中國科學(xué)十大進展。
研究平臺：
本實驗室位于廣東省廣州市，國家“雙一流”建設(shè)高校、全國重點大學(xué)——華南農(nóng)業(yè)大學(xué)。
實驗平臺：依托“亞熱帶農(nóng)業(yè)生物資源保護與利用國家重點實驗室”平臺，配備包括高通量DNA測序儀，圓二色譜儀、蛋白質(zhì)雙向電泳系統(tǒng)、蛋白質(zhì)快速層析分離系統(tǒng)、高效液相色譜儀及液質(zhì)聯(lián)用儀、DNA高分辨率融解曲線分析儀、熒光定量PCR儀、石蠟切片機、半薄切片機、超薄切片機、冰凍切片機、熒光倒置顯微鏡、高速冷凍離心機、掃描電鏡、透射電鏡等。基因功能表達研究所需的儀器及各種熒光顯微鏡等儀器設(shè)備重點實驗室全部具備。同時，課題所在實驗室配備有紫外分光光度計、臺式冷凍離心機、生化培養(yǎng)箱、恒溫搖床、凝膠成像系統(tǒng)、體視顯微鏡、大容量植物生長箱、植物生長室。
基地建設(shè)：廣東增城基地、河北廊坊基地、海南三亞基地。
研究方向：
本團隊圍繞水稻和玉米分子遺傳與育種改良，聚焦如下四個：
1.秈粳亞種間雜種優(yōu)勢機理解析與利用：目前我國雜交水稻（多為秈-秈亞種內(nèi)雜交稻）產(chǎn)量已趨極限，單產(chǎn)提升乏力。秈稻和粳稻是亞洲栽培稻的兩個亞種，秈粳亞種間雜交稻預(yù)期產(chǎn)量可較秈/秈亞種內(nèi)雜交稻進一步提高15-30%左右，是未來雜交水稻育種的重要發(fā)展方向。但是，秈粳雜交育種受到雜種F1代的株高偏高、生育期偏長、結(jié)實率低、制種難、育種效率低下、雜種優(yōu)勢形成規(guī)律不清楚等幾個瓶頸問題的嚴重制約。為此，本團隊圍繞上述秈粳雜種優(yōu)勢利用的關(guān)鍵瓶頸問題開展系統(tǒng)研究，挖掘調(diào)控秈/粳亞種間雜種優(yōu)勢、株型、 生育期、開花習(xí)性、柱頭外露等性狀的關(guān)鍵基因；在此基礎(chǔ)上開展遺傳和分子育種改良，為解決和充分利用秈粳亞種間雜種優(yōu)勢、培育強優(yōu)勢秈粳亞種間雜交種奠定理論基礎(chǔ)和提供技術(shù)支撐。
2.玉米耐密理想株型遺傳調(diào)控基礎(chǔ)與改良：玉米是我國第一大農(nóng)作物，其充足的產(chǎn)量供應(yīng)對保證我國的糧食安全有著舉足輕重的作用。長期的玉米生產(chǎn)和育種實踐表明，提高品種耐密性和種植密度是提高玉米單產(chǎn)的關(guān)鍵。然而，一直以來，玉米耐密育種受到耐密改良遺傳規(guī)律不清、關(guān)鍵基因匱乏及改良效率低下等關(guān)鍵瓶頸問題的限制。為此，本團隊開展現(xiàn)代玉米耐密育種過程中“育種選擇指紋”的鑒定、玉米密植條件下避蔭反應(yīng)調(diào)控機理的解析和耐密理想株型關(guān)鍵基因的挖掘，并利用分子設(shè)計手段創(chuàng)制耐密、抗倒伏的玉米育種新材料。
3.玉米雜種優(yōu)勢機理解析與利用；雜種優(yōu)勢是指雜交F1代個體比它的雙親表現(xiàn)出更大的生物量、更強的抗逆性、更高的產(chǎn)量的生物學(xué)現(xiàn)象。玉米是目前所有作物中雜種優(yōu)勢最強、應(yīng)用最成功的作物，目前生產(chǎn)上所用的97%以上的玉米品種都是基于雜種優(yōu)勢的雜交種。然而由于目前玉米雜交配組的父本群和母本群形成與演化的規(guī)律不清楚及雜種優(yōu)勢形成的機理不清楚，導(dǎo)致雜交種的選育主要依靠經(jīng)驗，育種周期長，效率低下，突破性新品種匱乏。為此，本團隊一方面開展玉米雜種優(yōu)勢群（父本和母本群）形成和演化規(guī)律的解析，另一方面試圖闡明玉米雜種優(yōu)勢形成的遺傳和分子基礎(chǔ)、鑒定雜種優(yōu)勢的關(guān)鍵調(diào)控位點/基因、建立面向玉米雜交種的全基因組預(yù)測模型，為強優(yōu)勢雜交種的分子設(shè)計和培育提供理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
4.水稻和玉米生物育種技術(shù)創(chuàng)新與利用：作物新品種的培育離不開高效育種技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，而傳統(tǒng)的基于連續(xù)雜交回交的作物育種方法周期長、效率低、成本高。為此，本團隊致力于開展不同現(xiàn)代生物育種技術(shù)（轉(zhuǎn)基因技術(shù)、基因編輯技術(shù)、全基因組選擇技術(shù)、新型雜交育種技術(shù)、單倍體技術(shù)等）的創(chuàng)新，并注重不同育種技術(shù)間的交叉融合和突破應(yīng)用，從而為提高作物育種的效率和精準性提供技術(shù)支撐。
近5年代表性成果
1. Yu, X., Zhao, Z., Zheng, X., Zhou, J., Kong, W., Wang, P., Bai, W., Zheng, H., Zhang, H., Li, J., Liu, J., Wang, Q., Zhang, L., Liu, K., Yu, Y., Gui, X., Wang, J., Lin, Q., Wu, F., Ren, Y., Zhu, S., Zhang, X., Cheng, Z., Lei, C., Liu S., Tian, Y., Jiang, L., Ge, S., Wu*., C., Tao*, D.,Wang*, H., Wan*, J. (2018). A selfish genetic element confers non-899 Mendelian inheritance in rice. Science 360, 1130-1132.
2. Wang, B., Hou, M., Shi, J., Ku, L., Song, W., Li, C., Ning, Q., Li, X., Li, C., Zhao, B., Zhang, R., Xu, H., Bai, Z., Xia, Z., Wang, H., Kong, D., Wei, H., Jing, Y., Dai, Z., Wang, H.H., Zhu, X., Li, C., Sun, X., Wang, S., Yao, W., Hou, G., Qi, Z., Dai, H., Li, X., Zheng, H., Zhang, Z., Li, Y., Wang, T., Jiang, T., Wan, Z., Chen*, Y., Zhao*, J., Lai*, J., Wang*, H. (2023). De NovoGenome Assembly and Analyses of Twelve Founder Inbred Lines Provide Insights into Maize Heterotic Groups and Heterosis. Nature Genetics. 55(2):312-323.
3. Wang B, Lin Z, Li X, Zhao Y, Zhao B, Wu G, Ma X, Wang H, Xie Y, Li Q, Song G, Kong D, Zheng Z, Wei H, Shen R, Wu H, Chen C, Meng Z, Wang T, Li Y, Li X, Chen Y, Lai J, Hufford MB, Ross-Ibarra J, He* H, Wang* H. (2020).Genome-wide selection and genetic improvement during modern maize breeding.Nature Genetics 52(6):565-571.
4. Li, C., Guan, H., Jing, X., Li, Y., Wang, B., Li, Y., Liu, X., Zhang, D., Liu, C., Xie, X., Zhao, H., Wang, Y., Liu, J., Zhang, P., Hu, G., Li, G., Li, S., Sun, D., Wang, X, Shi, Y., Song, Y., Jiao, C., Ross-Ibarra*, J., Li*, Y., Wang*, T., Wang*, H. (2022). Genomic insights into historical improvement of heterotic groups during modern hybrid maize breeding. Nature Plants 8(7):750-763.
5. Wang, B., Zhu, L., Zhao, B., Zhao, Y., Xie, Y., Zheng, Z., Li, Y., Sun, J., Wang*, H. (2019). Development of a Haploid-Inducer Mediated Genome Editing System for Accelerating Maize Breeding. Molecular Plant12(4):597-602.
負責(zé)人：
王海洋教授
主要成員：
孔德鑫副研究員
沈榮鑫副教授
劉宇婷副教授
柳青副教授
衡月芹副教授
張明月副教授
