根系研究与“十三五”新增农业部重点实验室申报工作

序号

学科群

类型

实验室名称

目标及主要内容

1

农业基因组学

专业性重点实验室

农业部农业基因数据分析重点实验室

利用转基因技术，研究具有抗旱、抗盐碱、抗重金属污染的或自身有生物固氮等特性的以及高光合效率的植物品种。植物根系是研究植物地上与地下关系的连接点，通过探索植物根系基因技术，研究植物根系抗旱、抗寒、抗盐碱、抗重金属污染等内容。

3

薯类作物生物学与遗传育种

专业性重点实验室

农业部马铃薯生物学与生物技术重点实验室

通过研究薯类高产、优质、抗旱抗寒、抗病虫等性状基因定位、克隆与功能鉴定，细胞工程、分子标记等育种技术研究，为薯类作物专用新品种培育提供新材料、新技术。薯类作物通常使用的是植物的根部，通过研究根部的营养成分、抗旱抗旱、抗病虫等内容，是增加薯类产量、品质的有效途径。

4

专业性重点实验室

农业部甘薯生物学与生物技术重点实验室

5

园艺作物生物学与种质创制

综合性重点实验室

农业部果树生物学与种质创制重点实验室

通过研究不同修剪方法对根系、树体生长发育的影响，以期为制定科学的管理措施，提高树体的管理水平提供参考；研究根系与地上生长的关系，帮助生产者们确立适宜的灌溉制度，以实现节水理论与实践的结合和突破；综合地上部分与地下根系，探究树木的灌溉制度。

17

农业环境

区域性重点实验室

农业部西北绿洲农业环境重点实验室

通过研究干旱荒漠、平原、山地等地区宜农地资源，开发利用条件较优越的地方开辟的新垦区，研究农业地植物根系的抗旱、吸收水、矿质营养、抗寒等的能力，为干旱荒漠、平原、山地等地区的农牧业生产提供保障。

18

区域性重点实验室

农业部东北平原农业环境重点实验室

19

区域性重点实验室

农业部西南山地农业环境重点实验室

20

作物生理生态与耕作

专业性重点实验室

农业部大豆栽培重点实验室

研究氮肥利用率的变化及施氮量对植株地上部分、地下根系的磷、钾积累量、大豆生长发育情况及产量产生影响，为当地土壤培肥和改良及大豆增产提供理论支持和科学依据；研究不同滴灌量处理下复播大豆的根系耗水特性及干物质积累分配的变化规律，以期探求出复播大豆获得节水、高产的最佳滴灌量，为复播大豆栽培提供理论依据和技术支撑；研究中波紫外线辐射增强对大豆地下部分的影响，为进一步阐明中波紫外线辐射增强对植株地上部以及根部的影响机制提供参考。

40

现代农业装备

专业性重点实验室

农业部植保工程重点实验室

全面提升农作物有害生物和外来检疫性有害生物的监测预警、综合治理与应急控制能力，提高农药和药械管理与安全使用能力，把病、虫、杂草、鼠等有害生物的危害降到最低程度。植物根系部分是隐藏的部分，因此研究植物根系病虫草害，是保护植物生长的另一个手段。

41

专业性重点实验室

农业部农产品产地处理装备重点实验室

农产品产地的土壤、水体和大气环境质量等都影响着农产品品质加工，因此采用根系吸收重金属、循环等方式研究是提高产地环境的有效办法。

42

专业性重点实验室

农业部节水灌溉工程重点实验室

我国水土资源分布不均和，旱涝频繁发生，干旱地区减产或绝产问题严重，合理利用水资源是人们一直研究探讨的问题。作物主要是通过根系从土壤中吸收水分，而不同作物的需水量不同，根系吸收能力有差异，研究作物根系吸水活性可有效的控制田间、温室的供水量。

43

专业性重点实验室

农业部耕作机械化重点实验室

目前，国内耕地质量急剧下滑，土壤有机质、酸碱度、盐碱性等影响着耕地质量，土壤不健康，则直接影响着农作物的生殖生长。土壤提供了植物生活必需的营养和水分，植物根系与土壤之间具有极大的接触面，在土壤和植物之间进行频繁的物质交换，彼此强烈影响，因而土壤是植物的一个重要生态因子，土壤就像是一个大的交换器，能够把我们投入的营养物质源源不断地转化成为可以被根系吸收的状态。因此，耕地质量的提高对于作物健康生长有着非常重要的作用，而研究耕地质量与根系间的关系直接影响着作物的品质与产量。

44

区域性重点实验室

农业部西北农业装备重点实验室

土地是农业生产的基础，土地结构的好坏直接影响作物的产量和质量。因此，合适的农业装备能够加深耕层，疏松土壤，增加土壤的孔隙度，促进作物根系生长，形成土壤水库，增强雨水渗入速度和数量避免产生地面径流，通气性强，提高作物根系呼吸作用，使根系生长数量多。

45

区域性重点实验室

农业部长江中下游农业装备重点实验室

46

区域性重点实验室

农业部热带作物农业装备重点实验室

47

农业信息技术

专业性重点实验室

农业部农业信息软硬件产品质量检测重点实验室

随着科技的发展，农业与信息技术紧密联合，提高植物根、茎叶等多种精密仪器软硬件产品的质量是非常必要的。

48

专业性重点实验室

农业部光谱检测重点实验室

与其他领域一样，光谱在农业中也逐渐应用起来。作为信息技术的源头，系统测试、分析、检测等仪器也是农业科技发展的催化剂。如埋藏在地下看不到的植物根系部分，通过光谱仪器对根系进行监测，利用系统分析软件对根系数据进行分析，研究作物产量与根系生长间的关系，有效的在不破坏植物及其生长环境的条件下进行研究。

49

专业性重点实验室

农业部农作物系统分析与决策重点实验室

50

专业性重点实验室

农业部农产品信息溯源重点实验室

51

专业性重点实验室

农业部牧业信息重点实验室

对牧业植物生物量的研究大多集中在地上部分，而地下部分的生物量研究还相对较少。气象因子对生物量的影响可涉及到地下部分，地下的根系监测就成为了地下生物量研究的重要内容。深入研究气象因子对典型草原草地植物生物量变化动态的影响规律。

53

专业性重点实验室

农业部农业物联网重点实验室

农业将逐渐地从以人力为中心、依赖于孤立机械的生产模式转向以信息和软件为中心的生产模式，从而大量使用各种自动化、智能化、远程控制的生产设备。如在根系研究中通过物联网模式，远程观测植物根系生长及其周边土质、环境变化，探索植物植物根系与环境间关系。

54

专业性重点实验室

农业部农业大数据重点实验室

农业大数据通过融合农业地域性、季节性、多样性、周期性等自身特征后产生的来源广泛、类型多样、结构复杂、具有潜在价值。如运用大数据信息技术，将大量根系数据进行分析处理。

55

专业性重点实验室

农业部农业电子商务重点实验室

通过农业信息化培育和发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之促进农业发展。如埋藏在地下看不到的植物根系部分，通过先进光谱仪器对根系进行监测，利用系统分析软件对根系数据进行分析，研究作物产量与根系生长间的关系，有效的在不破坏植物及其生长环境的条件下进行研究。

56

专业性重点实验室

农业部农业信息化标准化重点实验室

序号

学科群

类型

实验室名称

申报说明

1

产地环境污染防控

综合性重点实验室

农业部产地环境污染防控重点实验室

植物修复重金属污染土壤是经济绿色的有效修复办法，植物与土壤最直接的接触便是根系，而不同植物的根系对不同重金属元素的吸收作用不同，研究植物根系吸收金属元素的活性，选择根系吸收效率高且耐受性久的植物对重金属污染起到很好的治理作用；植物修复有机物（如农膜）污染的土壤主要是通过提取、降解、固定等方法来实现的。而植物对有机物的提取、降解、固定等都离不开植物根系的作用，不同植物根表对有机物的吸收能力不同，并且根际周围一些微生物、分泌物等对有机污染土壤同样有着很好的作用效果。因此，系统的研究根系与根系周边土壤环境间的关系对治理土壤有机污染具有显著的意义。

2

专业性重点实验室

农业部重金属污染防控重点实验室

3

专业性重点实验室

农业部农药与有机污染物防控重点实验室

4

专业性重点实验室

农业部农膜污染防控重点实验室

5

资源循环利用技术与模式

综合性重点实验室

农业部资源循环利用技术与模式重点实验室

植物根系是陆地生态系统的重要组成部分。根系也是土壤系统碳及养分的主要来源。同时，根系在生态系统生物地球化学循环中起着碳和养料库、推动碳及养分循环的作用。通过生长、死亡和分解，根系源源不断地向土壤生物输送能量及养料。因此在资源循环利用及废弃物肥料、饲料的转化利用上，根系及其菌物类相协作调节分解循环起着重要的作用。

6

专业性重点实验室

农业部废弃物肥料化利用重点实验室

7

专业性重点实验室

农业部废弃物饲料化利用重点实验室

8

专业性重点实验室

农业部废弃物基质化利用重点实验室

10

农业功能拓展

综合性重点实验室

农业部农业功能拓展重点实验室

随着传统农业向现代农业转变，农业的功能有了新的拓展。很重要的一点是发挥农业具有的经济、生态、服务等集成性功能的优势，从习惯单独注重农产品生产环节的思路中解放出来，完成在生产过程中多功能价值以及生产过程以外的其他功能价值的实现。创意农业、休闲农业、传统农业遗产保护、景观设计等都是对农业功能新方面的拓展。如休闲观赏农业、农业遗产保护中，作物根系的观察与保护，根系是植物的根本，健康的根系，促进植物健康的生长；同时，一些具有特色根系性状的树木都可作为景观设计中无法替代的景色。

11

专业性重点实验室

农业部创意农业重点实验室

12

专业性重点实验室

农业部休闲农业重点实验室

14

专业性重点实验室

农业部传统农业遗产重点实验室

15

专业性重点实验室

农业部景观设计重点实验室

16

区域性重点实验室

农业部华东都市农业重点实验室

都市农业是指地处都市及其延伸地带，紧密依托并服务于都市的农业。观光休闲农业、市场创汇农业、高科技现代农业等都是都市农业的一类标志。维护都市农业生态平衡过程中，植物的作用成为都市农业的重要一部分。关注植物根系的养护，监测根系生长状况，就是保护植物健康生长的一项重要内容。

17

区域性重点实验室

农业部华南都市农业重点实验室

18

区域性重点实验室

农业部华中都市农业重点实验室

19

草牧业创新

综合性重点实验室

农业部草牧业创新重点实验室

通过发展牧草产业，达到加强草、畜良种的研究与开发，加快良种牧草繁育基地、种畜场建设，全面提高草产业和草食畜牧业生产效率和竞争力的目的。如提高牧草根系抗寒抗旱机理，减少旱灾等导致的损失。

20

专业性重点实验室

农业部草地生态与修复治理重点实验室

植物修复技术因具有成本低，操作简便，无二次污染等特点而备受关注。植物是植物修复的关键因素，牧草因其生命力顽强，生长速率快，在对污染环境进行植物修复时具有一定的优势。随着草地生态的破坏，植株根部发育受到很大影响，包括根部萎缩、根长缩短、根重减轻等，使得植株难以吸收土壤中的有效物质，地上生物量也因缺乏营养物质而减小，最终导致植株难以大面积、大量的生产。因此增强根部活力、增大根面积、增加根部有益物质，将成为牧草修复草地生态环境的首要解决的关键问题

21

专业性重点实验室

农业部饲草栽培、加工与高效利用重点实验室

饲草栽培是种植和培育牧草的技术，结合先进的现代化农业技术手段，达到高产量高品质的饲草培植。根系作为吸收和合成的器官，是饲草的重要组成部分。

22

专业性重点实验室

农业部牧草种质资源与育种重点实验室

开展抗旱耐瘠牧草种质资源的鉴定、创新与新品种选育，培育出根系抗旱耐瘠的牧草，为草地管理，开发利用提供优良技术。采用先进技术检测牧草根系生长状况，及时了解牧草生长状况。

23

专业性重点实验室

农业部草地管理与合理利用重点实验室

24

专业性重点实验室

农业部草地资源监测评价与创新利用重点实验室

25

专业性重点实验室

农业部草原灾害防控重点实验室

通过遥感技术进行农业资源调查，土地利用现状分析，农业病虫害监测，农作物估产等农业应用的综合技术。如采用遥感技术对草原植物地下看不到的根系部分进行监测，及时了解地下部分根系生长状况，观察是否根系出现病虫害，进行治疗。

31

农业遥感学科群

综合性重点实验室

农业部农业遥感重点实验室

32

专业性重点实验室

农业部耕地利用遥感重点实验室

33

专业性重点实验室

农业部草地与农业生态遥感重点实验室

34

专业性重点实验室

农业部农业灾害遥感重点实验室

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专业性重点实验室

农业部农业环境与污染遥感重点实验室

采用遥感技术手段对农业环境污染区（如过度施用化肥、农药造成的土壤污染，焚烧秸杆造成的环境污染和土壤氮、磷、钾的缺失，大量畜禽粪便对水体的污染，新兴的温室农业产生的塑料等废弃物对环境的污染等）进行环境生态监控。如

在防治措施上，除了化学、物理手段外，利用植物对重金属的活化作用成为人们比较关注的绿色防治方法。植物根系是增加植物与土壤接触面的重要介质。因此，采用遥感技术研究植物根系对环境污染等具有实际意义。

36

专业性重点实验室

农业部农业遥感机理与定量遥感重点实验室

通过开展遗传资源保护与创新利用、重要经济性状的功能基因组和转基因分子标记等内容研究经济动植物生物学与遗传育种。经济植物中，由于植物根系根系形态、生理特性上 未有植物地上部分研究的细致。根系生长环境的复杂性及根系研究方法和手段的局限性使根系性状的遗传研究 相对滞后，因此对植物根系性状遗传规律的认识和了解，限制了它在育种中的应用。

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特种经济动植物生物学与遗传育种

综合性重点实验室

农业部特种经济动植物生物学与遗传育种重点实验室