中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心的前身为中国科学院石家庄农业现代化研究所。1978年,国家为提升和巩固农业基础地位,超前部署农业现代化研究试点和前沿技术研发,着力解决科技与农业生产脱节问题,引领和支撑农业现代化建设,确保农产品的长期有效供给,经报请党中央批准,中国科学院与河北省共同组建了“中国科学院栾城农业现代化研究所”,1979年5月更名为“中国科学院石家庄农业现代化研究所”。2002年,在知识创新工程全面推进阶段,与中国科学院遗传与发育生物学研究所异地整合,成立了“中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心”,保留独立事业单位法人资格。
中心现有职工132人;科研人员103人、管理和技术支撑人员29人。有中国科学院院士1人,国家“青年千人计划”入选者1人,中国科学院“百人计划”入选者7人。研究员17人,副研究员和高级工程师37人;博士学位57人,硕士学位17人;45岁以下的青年科技人员65人。
中心设有生态学、遗传学博士、硕士点及博士后流动站,目前在读硕士和博士研究生80余名,博士后在站人员12人。
战略定位:以保障国家粮食安全、水安全与生态安全的战略需求为目标,以农业水资源高效利用研究为核心,创新资源生态学理论与资源节约型现代农业技术体系,强化技术成果转化与社会化服务,将农业资源研究中心逐步建设成为国内外有影响力的创新单元。
战略重点和发展目标:布局农田水文过程与水资源高效利用、生态系统过程与管理、种质资源创制与新品种培育三大研究领域;建设以野外台站和重点实验室为支撑的国家级农业水资源研究平台,构建农业技术网络辐射与服务体系;形成一批解决国家引领性农业支撑关键理论与技术的研究团队;在小麦育种、水资源高效利用、环境保育与农田污染治理方面突破一批关键核心技术并实现产业化转移。
自2002年农业资源研究中心成立以来,先后承担了国家“973”、“863”、支撑计划、国家自然科学基金、中国科学院知识创新重点项目、河北省重大项目和攻关项目、国际合作项目等。先后取得获奖科研成果62项,其中国家科技进步奖10项,省部级奖励41项,刘昌明院士荣获2011年度河北省科学技术突出贡献奖,其他奖励11项;取得国家授权专利225项,其中发明专利99项;出版专著14部;发表学术论文2000多篇。其中,SCI收录458篇,EI收录76篇;育成小麦和大豆品种21个,其中国审品种3个,累计推广面积12000多万亩;主持制定并被河北省颁布的地方标准15项;提交并被省部级及以上采纳或主要领导批示的咨询报告27篇。同时开展了一批技术集成与成果转化工作,取得了巨大的社会经济效益,为地方经济社会发展与科技进步做出了实质性贡献。
沿北纬38度带分别在河北省元氏县、栾城县和南皮县建立了3个野外试验台站,形成了从山地丘陵区—山前平原区—滨海平原区具有不同生态类型的农业科学研究基地。其中栾城生态农业系统试验站已于2005年晋升为国家首批野外试验台站,同时也是中国科学院生态网络台站成员和国际GTOS成员。太行山山地生态试验站2013年成为国家林业局生态系统定位观测研究站。南皮生态农业试验站是目前承担国家“渤海粮仓科技示范工程”项目最重要的科研基地。此外中心还建有中国科学院农业水资源重点实验室、河北省节水农业重点实验室和抗逆植物繁育及种质资源创新河北省工程实验室。
农业资源研究中心是河北省农业系统工程学会的挂靠单位。负责编辑出版《中国生态农业学报》,该学报在全国农学类46种期刊中排名第2位,2013年被评为中国精品科技期刊、百种中国杰出期刊,获评2012-2014年度河北省优秀期刊,2015年获中国科技出版社“期刊出版质量优秀奖”。
水资源与节水农业领域:研究了气候变化背景下,气象因子对产量的影响,筛选出了能够降低产量季节变异的品种特征;研究得出了耐旱品种比旱敏感品种的花粉库强度更大、光合作用补偿效应更大,保护酶活性更高,碳代谢和脱落酸含量更稳定的结论;在田间试验的基础上,利用模型量化了塔里木灌区1990-2010年间从大水漫灌到膜下滴灌节水后灌溉回归水系数的减少趋势;评估了京津冀地区不同种植模式的节水效应,得出了两年三熟是缓解地下水超采、提高水分利用经济效率并能够满足区内口粮要求的最佳种植模式;识别了华北补给源区土地利用与地下水硝酸盐氮的关系,明确了有机肥对农田和经济林地下水硝酸盐氮的主要贡献;初步筛选了3个耐密高产宜机收玉米品种,明确了春 玉米节水种植的最佳播期。在作物抗逆生理、水资源高效利用、硝酸盐淋失和区域作物种植制度方面取得突出进展。
植物遗传与育种领域:对小麦育成新品系10V-2进行分子标记定位与抗谱分析的结果表明,抗白粉病基因Pm10V-2 为Pm2位点新的等位基因或其连锁基因,利用新育种标记进行辅助选择,培育出了抗病、高产新品系;通过聚合来自 黑麦German white抗条锈病基因YrGW和八倍体小偃麦BE-1品质相关基因Glu1Dx5 + Glu1Dy10,培育出国审强筋小麦品种科农2009 (国审麦20170015);发现生长素响应因子ARF3通过整合不同信号对细胞分裂素信号途径的抑制来调控 花分生组织的维持与分化,阐明了花发育调控新机制;在小麦中克隆出了TaMAX3和TaMAX2 两个抗旱水分高效利用基 因,关联分析表明其单倍型与小麦分蘖和穗粒数有紧密相关;利用合成生物学方法,在大肠杆菌中重建了植物的泛素化途径,用于鉴定蛋白质的泛素化修饰作用。
生态与环境领域:利用NUFER模型,分析了2012年海河流域农牧系统NH3排放特征,发现海河流域存在多个邻近 都市的氨排放热点区,并利用情景分析提出减排建议;研究证实田间原位作物地上部生物量分解产生的可溶性有机碳下渗具有移除土壤剖面硝酸盐累积的巨大潜力;揭示了土壤有机碳和氧气浓度对包气带反硝化过程影响的分子水平和 微生物水平的机理;研究了在半干旱区种植泌盐植物柽柳对土壤盐分空间分布的影响,并得出栽植柽柳后土壤盐分略微增加且盐分在空间分布上具匀质化趋势的结论;研究了山区土壤多样性及其影响因素,得出海拔高度和耕作分别是 对山区土壤多样性影响最大的自然和人为因素;构建了石质山区困难立地造林技术体系,为中国北方土石山区生态修复提供了技术支撑。在农业生态过程、农业环境健康和农业生态系统调控方面取得了显著的进展。