杂粮种质资源发掘与遗传改良山西省重点实验室于2014年由山西省农业科学院农作物品种资源研究所牵头，联合山西省农业科学院谷子研究所和山西农业大学筹建，2016年通过山西省科技厅组织的专家验收，并批准建设。实验室主任乔治军研究员，学术委员会主任刁现民研究员。
一、 总体定位与发展目标
世界杂粮在中国，中国杂粮在山西。山西是杂粮大省，拥有杂粮资源丰富多样。品资所是山西唯一从事农作物种质资源收集、保存、鉴定、评价和创新利用的专业研究所，现保存两万多份杂粮种质资源。也是省级保存作物种质资源最多的单位，约占全国种质资源数量的1/10。实验室通过杂粮立足山西，面向全国，系统研究构建具有山西省杂粮基因资源科研体系，深入开展区域内杂粮作物种质资源征集、鉴定、创新、利用和保存技术研究，发掘一批主要优异种质资源和基因资源，建立区域特色杂粮核心种质，大幅度提高杂粮作物基因资源的研究水平，为我省小杂粮产业的发展提供物质支撑。
近期目标：在5年内将实验室建设成为杂粮种质资源发掘与遗传改良国家级平台。重点在谷子、燕麦、荞麦、糜子、食用豆等杂粮作物上利用分子生物学手段进行综合评价，建立杂粮育种体系，创制优良杂粮资源。
长远目标：在10年内将实验室打造为国际一流的杂粮科研创新与开发中心。
二、 研究方向
（一）杂粮种质资源鉴定与评价：广泛收集区域内外特色杂粮种质资源及其近缘野生植物资源、稀有地方品种资源及濒危灭绝的农家种、野生种、野生近缘种；开展低温保存、超低温保存、试管苗库和DNA库等多种保存技术研究；鉴定评价农艺性状、品质性状、抗逆和抗病虫性等性状，筛选优异特色资源；补充和完善现有的种质资源数据库，实现数据库信息和资源实物相链接，提高种质资源的利用效率。
（二）特色杂粮种质创制：采用诱变、常规杂交、基因工程等技术相结合的手段定向创制谷子、黍稷、大豆、食用豆、燕麦、荞麦、高粱等优异新种质。
（三）特色杂粮功能基因发掘与利用：针对各种特色杂粮特点开展相关特性方面的基因功能研究和资源发掘。在谷子和糜子上鉴定抗旱、耐贫瘠以及品质形成相关基因的功能及其开发；在苦荞上探索芦丁代谢的调控机制，发现和发掘相关基因；在豆类上探索抗线虫以及杂交优势形成的分子机理；在燕麦上探究雄性不育分子机制、抗旱机制、有效功能成分形成的分子机理，发掘相关基因。
（四）杂粮遗传改良技术与应用：利用丰富的资源与基因资源发掘所开发的分子标记，通过诱变和杂交等手段培育高产优质新品种。通过对培育品种多点多年试验，从土壤、水肥、耕作等方面探索优质高产综合配套措施，以充分发挥新品种潜能，促进特色杂粮产业发展。
三、 代表性研究成果
（一）燕麦核不育材料创新及杂交育种技术改进和应用。实验室发现的国内外首例燕麦CA雄性核不育材料，创新出后代不育率达50%和小穗朝上型的不育新材料，并育成裸燕麦新品种品燕2号，该项目通过山西省科学技术厅组织的成果鉴定，达到国际先进水平，2018年荣获山西省科技进步二等奖。
（二）大豆抗胞囊线虫4号小种和光敏不育系材料创制。实验室在国际上首次发现了4号小种抗源，并利用抗源对5000余份大豆资源进行鉴定，筛选出抗源10余份，创制出高抗新种质5份，通过遗传和转化，推广应用于多家科研单位。首次发现的大豆光敏雄性不育，实现了大豆质核互作雄性不育三系配套，育成2个大豆杂交种，建成授粉设施28亩、繁制种基地1500余亩，建成大豆杂种优势研究与利用院士工作站。
（三）苦荞全基因组测序。实验室在国际上首次完成了苦荞全基因组测序工作，揭示了苦荞的天然产物芦丁的生物合成及耐逆机制，为苦荞优良品种的定向选育奠定了分子基础。相关成果发表在国际知名学术期刊Molecular Plant（IF:8.827）上。
（四）名优谷子品种晋谷21米质基因挖掘与品质改良。实验室团队通过对谷子食味品质形成机理的研究，对米色、香味和口感方面从基因组学和代谢组学角度进行分析，以期发现相关性状的重要基因并分子标记，开展分子育种，培育品质优异的谷子品种。相关研究获得国家自然科学基金面上项目2项。研究成果发表在Physiologia Plantarum和Journal of Cereal Science等多个杂志上。
（五）谷子基因挖掘与遗传育种。实验室团队通过多年努力，找到了控制谷子米色的基因Sihc1，并进行基因定位。研究成果发表在Mol Breeding和Plos One等多个国际性杂志上，创制出高杆晚熟、分蘖力强等多类型的谷子新材料，并登记了晋谷56号、长生13号、长农35号、长农36号、长农38-41号、长农44号等16个谷子新品种。
四、 人才培养与团队建设
本实验室固定人员79人，流动人员9人。5年来，培养博士11人，硕士21人，山西省青年拔尖人才1人，国家产业技术体系首席科学家1人，山西省三晋英才2人，山西省学术带头人2人，引进博士研究生8人。建立了种质资源鉴定与评价等7个科研团队。
五、 运行管理
（一）实验室运行管理的总体原则。实验室运行与管理的总体原则为：坚持实行依托单位领导下的主任负责制，坚持落实人、财、物相对独立的管理机制，坚持“开放、流动、联合、竞争”的运行机制，坚持“重视人才，请出派出，优胜劣汰，业绩考核”的激励与竞争机制。
目前实验室实行独立管理，实验室根据《山西省重点实验室建设与运行管理暂行办法（晋科发［2013］152号）》及相关管理条例，制定本实验室的《建设与运行管理暂行办法》。
（二）人员管理。实验室日常行政管理采取主任负责制，下设两名实验室副主任、三名实验室秘书、一名实验室副主任负责平台运行管理及设备、技术管理，一名实验室副主任负责科研学术、合作交流及对外服务管理。秘书按照职责，配合实验室主任及副主任工作。其中实验室主任任期为5年一届，连任不超过两届。
实验室设立管理委员会负责日常内部管理，各平台通过管理委员聘任专职实验管理人员，各功能实验小组聘任实验组组长及实验技术人员。以上人员聘任计划由实验室根据实际情况申报依托单位后，按照依托单位年度相关人事部门计划解决；或由课题组自行聘任，工资及社保、劳务或绩效则由课题组自行解决。各类人才计划的特聘人才的岗位及待遇按照国家、省级、依托单位的相关文件执行。
（三）学术管理。学术委员会由实验室根据各研究方向，认真参考国内外知名专家的基础上自行聘任，学术委员会负责实验室重要学术工作的监督与指导，定期召开学术委员会会议。实验室主任、副主任、实验室秘书以及各平台负责人，按照课题组的研究方向以及研究需求，充分发挥对内服务职能，并逐渐加强实验室对内、外科研服务能力。
六、 开放与交流
实验室针对研究方向开设青年基金项目，开放基金项目5项，总经费25万元，各课题执行情况良好。
实验室先后与国内外多个科研机构合作与交流，包括英国剑桥大学、诺丁汉大学、阿伯里斯特维斯大学、美国普渡大学、美国农业部爱达荷州实验站、中国科学院和中国农业科学院等建立合作关系，通过合作交流建立了良好的协作关系，提升了学术影响力。
实验室也积极参与国内外国际学术会议，近5年累计参加学术报告会议300余次，邀请国内外知名专家开展学术报告会50余次，举办各类主题科研会议活动40余次，培养青年人员到国外访问学习10人/次。
