新疆生物资源基因工程重点实验室主要研究方向
研究方向一:生物资源调查及保护生物学 1.1研究内容与特色 该研究方向为新疆大学传统和优势研究内容,经过半个多世纪的建设,已发展成为一支涵盖动物、植物和微生物的多层次、多领域交叉的优秀学术研究团队。该方向以我国极端环境下生物资源和区域生态安全等方面的重大科学问题为导向,聚焦于新疆干旱区生物资源的多样性及功能评价,主要研究内容包括: 1.1.1新疆生物资源本底调查 围绕新疆干旱环境下动物、植物和微生物等资源状况进行区系、分类及生物学研究,开展生物资源调查、重点生物资源功能评价,建立自治区最大的干旱区生物资源库。上述研究为自治区无脊椎动物多样性保护和农林害虫科学有效绿色控制提供基础数据。 1.1.2珍稀濒危生物保护生物学 生态脆弱区域重要资源生物及珍稀、濒危物种的遗传多样性研究与保护;特定生物的环境监测与评价;重要动物疫原的传播和致病机制等内容,为干旱区物种多样性的保护和生物资源的开发与利用奠定基础。 1.2 研究意义和前景 新疆干旱区生物资源丰富,目前在新疆已查明的无脊椎动物约1万余种,以昆虫类为多(已知的有7000~8000种),植物物种4500余种,越来越多的微生物物种正在不断被分离和发现。通过新疆干旱区资源调查和多样性研究,更多新物种将被发现,这将极大丰富我国的生物物种数据库,对进一步掌握干旱区特色生物资源本底,加强物种资源保护和利用奠定坚实的基础,对自治区和我国物种多样性保护和生态文明建设具有重要意义。同时,通过功能评价,将发现一批具有应用开发潜力的生物资源,这为生物资源的开发利用提供了更多选择,将进一步促进干旱区生物资源高效利用。 研究方向二:新疆特殊环境生物抗逆机制与生态相应研究 2.1 研究内容与特色 新疆特殊的生态环境孕育了多样化的生物资源,该研究方向聚焦新疆生物资源保护和利用的关键问题,系统研究逆境下典型生物种的生理生态及分子响应机制;重要生物类群的生态适应与协同演化;逆境响应基因的功能研究及农作物改良应用等方面,从而为干旱区物种多样性的保护和生物资源的开发与利用奠定基础。其特色在于:基于典型植物种或类群,深入探索其生态适应性和演化规律以及抗性机制,并筛选功能基因,为后续开发利用提供科学理论依据。 主要内容包括: 2.1.1新疆特色生物抗逆机制与生态响应研究 以新疆干旱环境下有重要生态或经济价值的典型植物种或植物类群为研究对象,从植物的生理生化、信号转导途径及基因表达调控等不同层面,探究特殊生境下植物的抗逆机制,从丰富的抗性基因中筛选可开发利用的功能基因资源,为植物的遗传改良、农作物抗逆品种的选育提供理论依据。 2.1.2新疆特色农林作物分子育种 利用高通量基因组测序、分子遗传育种、聚合育种等手段,将抗逆植物和经济作物(如甜瓜等)中高效抗性基因应用于干旱区农林作物的遗传改良,为培育抗性强、经济价值高的农作物新品种提供新种质资源。 2.2 研究意义和前景 新疆独特的自然条件孕育了多种多样的生态类群以及特殊品质的植物类型,这些植物构成了新疆极具研究及开发价值的资源优势,成为新疆资源植物研究的突破口,也是西部农业实现可持续发展的重要物质基础。进入新世纪以来,以分子设计和基因操作为核心的技术推动了植物资源相关产业的深刻变革,全球植物相关产业进入了一个加速发展的新时期。新疆开展植物学研究具有明显的资源优势,然而目前对新疆特色植物资源的研究工作滞后,基础薄弱,深度欠缺,亟待对其开展系统的生态学适应性以及不同层面抗逆机理的深入研究, 这无疑将有力推动新疆特色生物资源保护、开发与利用,并进一步提升新疆地区在生态保护、生物资源可持续利用及人口健康领域的科技创新能力,从而更好地服务自治区社会经济良性持续发展。 研究方向三:新疆干旱区特色生物资源开发与利用 3.1 研究内容与特色 该研究方向主要依托自治区战略新兴重点专业—生物工程重点学科,围绕我区独特生境下丰富的动物、植物以及微生物资源,以应用为先导,以产学研用协同为纽带,紧密服务优势资源转化这一中心目标,与区内外生物产业龙头企业开展广泛的校企合作,为我区生物产业的快速健康发展提供科技支撑。主要研究内容包括: 3.1.1特色药用生物活性成分与生物医学转化 以新疆特色中草药为材料,筛选具有免疫增强与抗肿瘤活性的功效成分,并对其构效关系进行深入研究,阐明其作用机理,为优化癌症联合治疗策略奠定基础。筛选获得的免疫增强成分可开发为肿瘤治疗性疫苗佐剂,也可以作为免疫增强剂与化疗药物联合治疗。筛选获得的抗肿瘤活性成分用于开发安全、高效的抗肿瘤药物,单独或与化疗药物联合治疗肿瘤,提高抗肿瘤效果。 3.1.2新疆特色经济动物及其产品开发 以特色乳家畜的乳、肉、绒加工特性研究为核心,开展特色乳家畜健康养殖、生鲜乳贮运和质量控制,乳、肉化学成分和生物活性物质检测、真实性鉴别、加工新工艺与新产品的开发、营养价值和保健功能评价,以及驼毛、驼绒等纺织新工艺与新产品的研究,为提高养殖户的经济收入、开发生产优质特色乳、肉、绒毛制品提供技术支持。力图成为围绕特色乳产业的发展,集科研开发/骆驼、驴健康养殖/产品加工/设备集成/工程示范/服务咨询/人才培养/国际合作等功能为一体的先进的技术平台,系统的攻克制约产业发展的技术难题,全面提升产业的技术水平,建立国内领先的科研开发团队,形成国内自主研发、工艺与装备系统集成的产业链。 3.2 研究意义和前景 本方向服务于新疆生物产业发展的需要,立足于新疆特色生物资源优势,突出市场和应用导向,以产学研用协同为特色,依托旺源生物科技集团、阜丰集团、中粮屯河、安琪酵母、笑厨集团、新疆前进荣耀投资有限公司等区内外生物产业领军企业,围绕新疆特色药用生物资源、新疆特色林果、大宗农副产品、食用动植物资源,开展免疫增强及抗肿瘤功效成分开发利用,特色乳品产业化开发与功效成分评价,新型功效食品加工等方面研究,同时开展校企合作,依托企业的生产体系,使研究成果快速得到应用,同时反哺团队的基础理论研究,保障研究活动做到“既立地又顶天”。 为加速新疆特色生物资源的合理开发和利用,为相关企业提供“安全、生态、高效”的解决方案。建立新疆特色生物医学、大健康和食品名牌,加大旅游效应,同时对新疆特色农产品的农业产业化进程具有推动作用,促进新疆健康产业、农民增收、农业增效、农村发展具有重要意义。