湖南农业大学国家重点学科考核评估材料-作物栽培学与耕作学.doc

湖南农业大学国家重点学科考核评估材料重点学科名称：作物栽培学与耕作学代码：所属学科门类名称：农 学代码：09所属一级学科名称：作物学代码：0901二OO七年一月国家重点学科建设总结报告（2001—2005）高等学校名称：湖南农业大学国家重点学科名称：作物栽培学与耕作学一、本学科建设情况基本概况湖南农业大学“作物栽培学与耕作学”学科点形成于1926年，历史悠久，学术底蕴深厚，先后涌现出周声汉、柳子明、盛承师、李宗道、王锄非、刁操铨、余铁桥、刘鑫涛、彭淡和等国内外知名专家中国工程院院士官春云教授为本学科学术带头人本学科历来是湖南农业大学的优势学科，1978年首批开始招收硕士研究生，1981年获得硕士学位授予权，1986年获得博士学位授予权，1995年建立作物学博士后科研流动站1982年被湖南省教育厅批准为湖南省首批重点学科，1999年列为农业部重点学科，2001年被批准为教育部高等学校国家重点学科学科建设期间，在国家和地方政府的大力支持下，学校进一步加大了对本学科的投入支持力度，学科建设又迈上了新台阶，硬件建设和软件建设均取得了可喜的成绩：获国家科技进步一、二等奖3项，省科技进步一、二等奖9项；获国家教学成果二等奖4项；出版专著、教材18部，在国内外有重要影响的刊物上发表学术论文65篇；建成国家油料作物改良南方分中心1个，省部（教育部）共建重点实验室1个，省重点实验室1个；引进“芙蓉学者”特聘教授2名；新立项国家级科研项目13项，共计科研经费2606万元。

在2002年全国首次作物学一级学科水平评估中，本校的作物学学科综合性水平评估进入前五名本学科研究并形成了基于双季稻为主体的作物多熟、高产、高效种植理论与技术体系，在作物光能高效利用、氮高效利用、抗病生理及分子生物学、抗逆生理的理论研究及其物化栽培技术产品、作物信息技术软件研制等方面特色鲜明二、建设规划完成情况 1. 本学科建设目标的完成情况对照2001年申报国家重点学科时本学科制定的学科建设规划和“十五”建设计划申报表，本学科全面完成了“十五”预定建设目标（见表1）表1 学科建设目标完成情况一览表任务指标预定计划完成情况(1)学科队伍建设“十五”期末学科人员总数达到45人左右，其中博士学位的人员比例达到50%～60%，具硕士以上学位者达90%以上；招聘“芙蓉学者”1～2名，培养3～5名在国内外有较高学术地位的学科带头人本学科人员总数46人，其中具有博士学位者36人，占78.3％；具硕士以上学位者42人，占91.3%；招聘“芙蓉学者” 2名（彭少兵、王国梁），学术带头人和学术骨干6名：官春云院士、邹应斌研究员、黄璜教授、屠乃美教授、邹冬生教授、陈金湘教授等学科队伍建设达到了预期目标2)实验室和基地建设建成作物生理生态与品质改良省级重点实验室并争取跻身国家重点或部级重点，在全省不同生态区域建立3～5个多功能综合教学科研基地。

创建了作物生理与分子生物学省部（教育部）共建重点实验室、植物激素湖南省重点实验室，建立了国家油料作物改良南方分中心，在全省不同生态区域建立了5个多功能综合科研教学基地3)著作及论文发表论文280篇以上，其中在一级学报上发表30篇以上出版专著、教材10本以上，其中全国统编教材2本以上重点学科建设期间，共发表论文327篇，其中一级学报65篇，SCI、EI收录论文17篇出版专著、教材18本，其中全国统编教材2本4)学术交流每年派1～2人到国外攻读学位或做访问学者，开展合作研究；邀请国外留学人员举办学术讲座3～5次；举办有关作物栽培理论与技术创新的全国或国际学术会议2～3次；争取新增国际合作项目3～4项；鼓励学科成员积极参加国内外学术会议和科学考察派出8人到国外攻读博士学位或做访问学者，邀请国外留学人员举办学术讲座27次，举办全国学术会议5次，新增国际合作项目5项，学科成员参加有关国际学术会议14人次，国内学术会议78人次5)人才培养扩大研究生招生规模，“十五”期间，平均每年扩招20%立足培养高规格高素质人才，进一步完善人才培养方案，采取切实可行的措施提高人才培养质量平均每年招收博士生13.8人，硕士生19.2人，比“十五”前（2000年招收博士生8名，硕士生6名）平均每年递增21%。

培养博士后6名2. 本学科主要研究方向的进展情况及取得的突破由于历史的沿革，2001年申报国家重点学科时，按作物特点设置了粮食作物、油料作物、纤维作物、耕作制度与可持续发展4个研究方向，但在重点学科复审答辩时，傅廷栋院士、盖钧益院士、方智远院士、苏宝林教授、董树亭教授等专家建议学科点按内容特点及其内涵设置研究方向5年来在学科建设过程中，根据专家的建议并结合本学科的研究基础，将原申报计划中的研究方向整合为：作物生理与分子生物学，作物高产理论与栽培技术及产品，作物信息科学与技术，耕作制度与作物生态以下按照调整后建设的学科方向进行汇报总结1）研究方向一：作物生理及分子生物学本研究方向以水稻、油菜、棉花等作物的高产生理、逆境生理、抗病生理研究为重点，取得了以下进展和突破：①稻、油、棉、麻等作物提高光能利用率，协调源流库关系，提高产量的有效途径以及作物生长发育的分子机理研究提出的水稻旺壮重栽培法，合理协调源流库关系，使水稻群体光合作用提高6％～9％在油菜生长发育研究中，发现油菜株高为160-170cm时光合效率较高，双低油菜湘油15号即按此观点育成，株高170cm左右，稳产高产这一品种及配套栽培技术研究在2003年获国家科技进步二等奖。

又发现不同种性(春性、半冬性、冬性)油菜生长点中GAs含量有差异，春性油菜含量高，冬性油菜含量低以春性油菜作砧木，偏冬性油菜作接穗，其生长点中GAs迅速提高，使偏冬性油菜提早开花喷施外源GAs，也可起到内源GAs的诱导效果，并提早开花②稻、油、棉、麻等作物品质的形成特点，重点从激素、酶学、基因等方面研究提高稻米品质，提高油菜籽含油量和油酸含量，以及棉麻纤维品质等研究发现油菜磷酸甘油转酰酶、磷脂酸磷酸酯酶和二脂酰甘油转酰酶等活性与种子含油量关系密切，含油量与油酸含量呈正相关③作物逆境胁迫的分子机制，重点研究水稻抗稻瘟病，油菜抗菌核病的分子机制等在油菜抗菌核病研究中发现草酸氧化酶基因能提高对菌核病的抗性克隆出天然抗病物质（木质素）生物合成的关键酶之一CCoAOMT的3个基因（AY，AY和AY），已登录在GeneBank上首次克隆出木质素合成关键酶苎麻咖啡酰辅酶A甲基转移酶基因序列（CCoAOMT GenBank 注册号AY、AY、AY、AY）④研究了水稻育性转换生理生态机制，为培矮64S系列组合的生产应用提供了理论依据，合作研究成果于2001年获得国家科技进步一等奖本研究方向主要在研项目见表2。

表2 “研究方向一”主要在研项目一览表序号项 目 名 称项目编号项目来源1油菜油脂形成的分子生物学机制及其代谢调控2006CB973计划（专题）2农作物重大病害成灾机理与控制的基础研究2006CB973计划（专题）3芥菜型油菜黄色种皮形成的分子基础研究国家自然科学基金4新广谱抗稻瘟病基因的分子克隆与功能鉴定国家自然科学基金5拟南芥短日照依赖型模拟病斑突变体的筛选、基因分离和鉴定国家自然科学基金6转录调控因子LeERF2提高水稻苗期耐冷性的分子基础国家自然科学基金7水稻抗稻瘟病基因Pi9的抗性机理研究和利用2005AA863项目（2）研究方向二：作物高产理论与栽培技术及产品①建立了具有区域特色的作物高产高效理论及其栽培技术体系研究并形成了双季稻旺壮重（旺根、壮秆、重穗）栽培法，提出了双季稻增高扩叶（株高和叶面积）的高产理论，解决了双季稻高产受叶面积指数限制的瓶颈问题，并作为国家五大作物（水稻）攻关的主导技术，2002年获国家科技进步二等奖；研究提出了饲料稻“三壮三高”栽培法，成果于2002年获湖南省科技进步二等奖；研究并形成了超级稻三定（定目标产量、定群体指标、定技术规范）栽培法，探明了超级杂交稻的需肥规律和适宜种植区域及种植时期，解决了超级杂交稻高产量与高肥效的关键技术，已成为湖南省及周边省（区）超级杂交稻重点推广技术，并在菲律宾、泰国等国家的水稻主产区开始推广应用。

研究并提出了棉花大棵稀植利用叶枝的高产高效栽培法，结合优良品种建立栽培技术规范，在湖南及周边省的杂交棉制种、栽培中广为应用，研究成果于2005年获湖南省科技进步二等奖研究完善了苎麻嫩梢扦插配套技术，在南方主产麻区得到大面积推广应用②建立了基于资源高效和省工高效的作物轻型高效栽培理论及其技术体系研究并形成了双低油菜湘油15号的配套栽培技术和机械开沟免耕直播技术，2003年获国家科技进步二等奖率先研究并形成了基于超级稻生产的作物复种免耕直播技术，解决了生物控制杂草和好气养根抗倒的技术难题芽前水田除草剂混用对水稻安全性的联合作用与机理研究，于2002年获湖南省科技进步二等奖③率先提出了作物物化栽培的概念，研制和开发了水稻浸种型种衣剂、抗衰老剂、壮秧（苗）剂、氨基酸叶面肥、棉花水浮育苗专用基质和专用肥、棉桃丰、油菜专用叶面肥等系列物化技术产品，在湖南省及周边地区累计推广应用5500多万亩其中：浸种型水稻种衣剂解决了高分子成膜剂的透水透气和早稻烂秧的技术难题，研究成果达到国际先进水平，并填补了国内空白，获得国家发明专利；抗衰老剂—“谷粒饱”解决了上世纪90年代籼型杂交水稻后期早衰的问题本研究方向主要在研项目见表3。

表3 “研究方向二”主要在研项目一览表序号项 目 名 称项目编号项目来源1超级稻冠层特性和辐射利用率对超高产及产量稳定性的分子机制国家自然科学基金2油菜高效利用氮素的生理机制研究国家自然科学基金3植物激素、植酸与杂交稻籽粒灌浆的关系及其调控研究国家自然科学基金4长江中游南部(湖南)双季稻丰产高效技术集成研究与示范2006BAB02A01国家科技支撑计划5双低油菜丰产栽培技术研究与示范(专题主持)暂无编号国家科技支撑计划6国家粮食科技丰产工程三大作物可持续超高产共性理论与技术研究2006BAB01A03国家科技支撑计划7双低高产抗病高含油量杂交油菜新品种湘杂油6号示范推广与产业化开发农财发2004-43跨越计划8土壤养分资源综合管理技术的引进与应用03-Z53948项目9超级稻配套技术集成与示范(子课题主持)BKO647（内编）农业部重大项目10超级杂交稻研究与示范暂无编号湖南省重大专项（3）研究方向三：作物信息科学与技术依托国家863计划、国家星火计划等，围绕作物栽培知识搜集、作物栽培数据挖掘、作物知识规则构建三大关键环节，自2000年起，开展了理论与关键技术研究联合国防科技大学、国家杂交水稻工程技术研究中心、国家农业信息化工程技术研究中心等3家优势单位协同攻关，使该项工作取得了重大进展，其中在专家系统平台构建与专家系统开发、精准作物栽培理论与方法上有重要创新，填补了我国在水稻和油菜精准栽培领域的空白。

在理论创新方面，提出了以品种比较实验和丘块丰产试验为基础、生理生态分析为手段、作物最优生长发育过程为应用目标的农学参量定量综合方法，实现了专家系统“知识规则”与农民“操作规则”的有机融合，显著提高了作物栽培的精度基础实现了关键技术创新，研发了一批具有自主知识产权的软。