深入研究农作物生长发育和产量、品质形成机理及其调控，农作物对温度、水分、养分等逆境胁迫的响应机制及其分子基础。进一步凝练学科群的结构，开展天津市高等学校创新团队二期工程的建设，促进天津市作物遗传育种重点实验室（筹）、作物抗逆的机理及遗传改良国际联合研究中心的建设。在科研项目申请方面，争取获得国家级项目及省部级各类项目的数量和质量上都有所增长。在学术平台建设上，完善重点实验室各个研究方向仪器设备配套建设，争取建成天津市重点实验室，与校外科研院所和企业一起建立高校产学研合作服务基地，对科研急需的大型仪器设备增加采购。团队研究方向主要集中在以下7个方面：

 

1作物抗逆及遗传机理 

 

抗逆性关乎作物的品质和产量，生物技术是实现品质和抗逆相关基因遗传转化的重要手段。在植物抗逆机理研究方面，解析了作物气孔的功能机制及其与抗逆性的关系。发现小麦气孔应答钾离子、ABA和pH值等生理因子和湿度、CO2和温度等气候因子时，其变化规律与模式植物拟南芥相似，但小麦气孔开度的变化幅度更大。鉴定了小麦气孔ABA信号通路元件TaPLDα1和TaPLDδ基因，在超量表达时会提高植物的抗旱性；分析了小麦、玉米和水稻的气孔发育模式，发现两个副卫细胞先分化，而后保卫细胞母细胞发育成两个对称的哑铃型保卫细胞，气孔复合体在叶片表皮规则排列。鉴定了参与作物气孔发育相关的基因玉米ZmHK9基因和小麦TaRac3基因。鉴定了一系列作物抗逆基因，例如，小麦的TaWRKY10、TaWRKY46、TaWRKY68、TaWRKY71、TaWRKY72、TaWRKY74和TaMBF1c等，高粱的蜡质合成相关的基因SbCer6、SbCer7和转录因子基因SbWIN1，这些基因的差异表达会显著改变植物的抗逆性。

 

2 饲用作物遗传改良 

 

在广泛搜集种质资源的基础上，对饲用作物品质形成机制及抗逆机制进行了研究，并利用常规育种与生物技术相结合，选育适合于饲用、粮饲兼用及绿色能源作物新品种，满足畜牧业和加工业对饲料及加工原料的需求。同时，从拉美地区搜集优异饲用作物种质资源，在现有品种的基础上，选育密植高产适合机械化生产的饲用作物新品种，促进地区农业水平的整体提升。

 

3 特用玉米遗传改良

 

将常规育种方法与现代育种技术相结合，探索新的育种方法，创造新的种质资源，选育高产优质高效的特用玉米新品种。在糯玉米育种上，将SSR分子标记与常规育种相结合；在甜玉米育种上，解决甜玉米自交系间的杂种组配障碍问题，提高制种产量；在爆裂玉米育种上，通过利用美国的“黄玫瑰”和改良国内农家品种，选育出新的自交系，组配出高品质杂交种。

 

4 食味水稻遗传改良 

 

食味品质是水稻品质的重要研究内容之一，在国内率先提出并开展“水稻食味育种”的研究工作，把食味作为主攻目标。通过引进国际一流的日本专家、成果、技术、方法，从优质食味品种选育，到配套栽培技术研究，水稻食味评价方法，再到相关贮藏加工技术改进，以及优质食味水稻产业化开发和市场的开拓，开展国际合作研究与攻关，最终达到水稻品种优质、高产、食味优。

 

5 耕作栽培技术

 

该研究方向围绕主要粮食作物，以“高产、优质、高效、生态、安全”生产为目标，在作物产量形成的生理生态机制与高产栽培技术、作物品质形成的生理生态机制与优质栽培技术、作物资源高效利用的生理生态机制与高产高效技术、合理耕层指标体系构建与轮作轮耕技术、作物农田生态环境健康机制与生态安全技术、作物系统对气候变化的响应适应与固碳减排技术、作物生长信息获取与精准控制技术等重要领域开展深入系统研究，推进作物绿色增产增效模式的示范与应用，保障粮食安全与生态安全。

 

6 生物技术平台

 

生物技术在现代农作物遗传改良中发挥着重要作用，在现有作物学重点学科的建设基础上，加强并完善了生物技术平台的建设。构建了用于农作物转基因的载体pUKGS和pGWB14-GFP等，完善了转基因技术体系，进行了名优花卉苗木快繁及工厂化生产、小孢子离体培养、离子注入诱变育种技术。对安全转基因技术和方法进行了系统的研究，逐步增强无筛选标记转基因方法、安全标记转基因方法及基因组编辑技术在农作物遗传改良中的应用。同时对观赏植物及农作物等的组织器官培养、快繁及工厂化生产技术、诱变育种、细胞融合、核移植、染色体工程、基因工程等方面进行研究，为生物技术育种打下坚实基础。

 

7 作物秸秆的利用

 

现代农业的发展伴随着大量的农业废弃物的排放，不当的处理方式对环境造成不可估量的恶化。本研究方向积极探索有效技术路径，针对不同农业废弃物特点，优化集成技术方案，探索有效利用路径。对于畜禽粪污，分类采取干湿分离或沼气转化等方式进行综合利用；对于农作物秸秆，采取肥料化、饲料化、燃料化、基料化、原料化等多种方式综合利用。这些措施既创造了可观的经济效益，也降低了对环境的影响程度。