(二)农业生物工程技术研究
生物技术是当代世界科学技术领域的前沿。在杨凌农科城涉及培养生物技术研究生相关专业的就有10个博士学科点, 30个硕士学科点。从事生物技术的研究人员300多人,有教授、研究员50多人, 一些专家、学者的研究水平享誉海内外, 具有较强的综合研究实力, 也形成了自己的研究特色。“七五” 以来, 承担国家科技攻关、863计划、国家自然科学基金、省部以及联合国资助的有关生物工程方面的课题和项目达80余项, 并在生物种质资源收集、保存和利用,植物组织培养和细胞工程、染色体工程、动物胚胎工程、基因工程等领域, 取得了一批重大的科技成果。
李振声院士和陈漱阳研究员的植物远缘杂交育种及其规律研究,从50年代中期开始, 经过20多年的探索, 在植物远缘杂交上, 首创了快速选育小麦异代换系的新方法——缺体回交法。他们将长穗偃麦草的优良性状导入小麦, 成功地培育出了 “小偃”系列小麦新品种, 亩产高达350千克以上。尤其是在远缘杂交品种中选出的一种带有“蓝粒基因”遗传标记性状的蓝粒小麦,轰动了世界染色体工程研究领域。世界著名染色体工程学家西尔斯先生给予了高度的评价,认为这一科学成就开辟了世界小麦育种的新途径。据此,1986年在西安召开的第一届国际植物染色体工程学术讨论会上, 15个国家的106位专家、学者, 一致推选李振声担任第二届国际植物染色体工程学术讨论会执行主席。
省农科院薛秀庄研究员等继李振声之后开展的染色体工程研究, 成功地培育出了阿勃小麦单体系统,相继获得了小麦21个缺体中的20个稳定自交结实的小麦缺体系统。成为国内继“京红1号”春小麦单体系统之后培育成功的第二套单体系统。其育性和生活力优于“中国春”的相应缺体, 用该系统进行小麦性状遗传分析简便易行, 培育异代换系快速定向, 细胞学工作量小,是小麦遗传育种理想的基础材料。经专家鉴定认为, 该项成果处于国际领先水平, 获1993年省科技进步一等奖。近年来, 她又利用染色体工程将近缘植物有用基因快速导入小麦,并获得佳效育种程式, 育成有黑色血缘、天兰冰草血缘等多个小麦新品种, 累计推广20万公顷, 并给国内30多家育种单位提供了抗源材料和缺体种子, 为我国生物工程育种做出了贡献。
西北农大杨天章教授等的小麦杂交种优势利用研究, 已培育成功K、V、A型和SP型一批雄性不育新材料, 并均已实现了三系配套。其不育度均达100%,恢复源广, 恢复度高。初步选育出杂种种子饱满, 不收缩, 配合力较强的4个亩产500千克以上的优良组合, 为小麦产量大幅度提高, 寻找到了新的突破口, 居世界先进水平。获1989年省科技进步一等奖。
原武功农业科研中心协委会主任赵稚雅研究员和柯桂兰研究员主持完成的大白菜异源胞质雄性不育系的选育和利用研究, 成功地将油菜异源胞质雄性不育基因导入大白菜, 育成的大白菜异源胞质不育系, 不育株率达到100%, 不育度达到95%以上。在此基础上培育出的大白菜系列优良新品种, 大面积推广后深受欢迎。1989年10月, 在西安召开的现场观摩会和“七五” 国家攻关项目专题验收会上, 与会专家一致认为该项研究居国际领先水平。获1993年省科技进步一等奖。西北农大王鸣教授为主要参加者之一合作完成的“中国秋冬萝卜核——胞质雄性不育系的选育及应用研究”, 首次将萝卜雄性不育系成功地应用于大面积生产实践。该项成果居世界领先水平, 获1989年国家发明二等奖。
西北农大王建辰教授、钱菊汾教授、张涌博士等, 在动物胚胎工程研究方面, 先后取得了多项具有国际领先或先进水平的科研成果。“小鼠胚胎分割方法及同卵双生试验”研究, 被学术界誉为开创了我国哺乳动物胚胎分割成功先例,填补了国内生物工程方面一项空白。“山羊胚胎分割及同卵双生试验”研究,首次证明9日龄山羊孵出水泡的半胚仍具有全能性调整能力, 对称分割该阶段胚胎可显著提高山羊半胚移植的受胎率,并获得我国首批胚胎分割的同卵双生后代。该项研究被同行专家鉴定为具有国际先进水平的优秀科技成果,并被陕西省评为1997年十大重大科技成果之一。“小鼠及山羊半胚冷冻和冻胚分割试验”研究, 获得世界首批半胚冷冻的异龄同卵双生山羊羔和冻胚分割的山羊同卵双生后代, 同行专家鉴定认为是“具有国际领先水平的杰出科技成果”。“山羊卵核移植试验”研究, 获得世界首批山羊胚胎克隆后代,并首次证明山羊胚胎性RNA虽然在2细胞期出现,但4~32细胞期的胚细胞和去核卵细胞仍可重组为具有正常发育能力的“克隆”胚, 通过卵核移植实现山羊胚胎克隆化是完全可能的。国内外同行专家认为,“这是一项填补世界胚胎工程空白的开创性科技成果”。“小鼠精子细胞带下受精试验”研究, 获得了12只仔鼠, 达到了国内领先和国际先进水平, 为解决人类男性不育开辟了新途径, 对挽救濒危珍惜动物具有重大意义。另外, “山羊精子体外获能和体外受精试验”研究, 获得了我国首例、世界第二例“试管山羊”; “家兔精子体外获能和体外受精技术”, 为国内首创并达到国际先进水平; “山羊卵泡卵母细胞的体外成熟和冻胚保存技术”, 在我国首次获得成功,其成熟率达到国际先进水平; “山羊卵巢卵母细胞的体外受精试验”研究, 亦获得了世界首批4只 “试管山羊”等。目前, 他们正在把这批基础性胚胎工程技术成果推向实用化, 并已研究建立起了一套家畜胚胎工厂化繁育的理论和技术体系。该校窦忠英教授也已将胚胎移植技术直接应用于良种牛繁殖获得成功, 为生物技术应用于生产奠定了基础, 作出了贡献。