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基本情况 基础科研技术开发机构 科研平台 科研附属设施 梯队结构

    深圳市仙湖植物园是一个年轻的植物园。就像所有的植物园一样,仙湖植物园的主要科研活动是进行各类植物的调查、收集、分析。经过多年的努力,仙湖植物园已经建成各种规模的专类园区十七个,比较出色的有苏铁种质资源保存中心、木兰园、珍稀树木园、荫生植物区、蝶谷幽兰区、沙漠植物区等;并出版了《深圳植物志》、《中国苏铁》、《深圳园林植物》、《深圳古树名木》等专著。

 

    深圳市仙湖植物园已成为深圳市的植物学科研究基地之一,并长期为深圳市的建设和发展提供植物科学的理论和技术支持。目前该园的科研方向涵盖植物基因组学(核基因组、叶绿体基因组、转录组)、系统与进化植物学、植物生殖生物学、城市生态学、植物化学和植物保护等多个学科领域。相关的研究课题包括"珍稀濒特植物在城市绿地系统中的保护和推广应用"、"深圳市园林绿化树种调查与评估"、"深圳城市绿地系统绿地类型划分及其生态效益评估"等。仙湖植物园开展的科研活动已经在深圳的园林事业发展中发挥了重要作用。

 

    深圳市仙湖植物园现有植物生物化学与分子生物学实验室、植物解剖实验室、显微镜室、植物保护实验室、植物组织与培养实验室、蕨类植物繁殖实验室、植物生理实验室、植物与环境实验室和种子生理实验室、测序室、扫描电镜实验室、植物化学实验室和质谱室等。实验室已投资人民币2000余万元用于实验仪器的购置。仙湖植物园还建有保存12万余份标本的植物标本馆以及藏书1万5千册的植物专业图书馆,是深圳市目前研究植物设备较完善、科技力量较强的科研机构

 

    深圳市仙湖植物园已成为中国植物科学研究的一个重要基地。2009年,仙湖植物园正式加入中国科学院队伍中,成为中国科学院与深圳市政府共建的植物园。同年,中国科学院系统与进化植物学国家重点实验室、深圳市仙湖植物园以及深圳华大基因研究院共同签署了建设"植物基因与生物信息重点实验室"的协议。2012经深圳市科技创新委员会批准组建深圳市南亚热带植物多样性重点实验室并于2015年顺利通过验收。仙湖植物园科研团队不断保持锐意进取的科研精神,在苏铁、苔藓、木兰、苦苣苔、秋海棠和球兰等优势类群研究上都取得了卓越的成绩,不仅做到了国内领先,在国际上也发挥着巨大的影响力。

  深圳市南亚热带植物多样性重点实验室是深圳市植物学基础研究和科技研发最重要的平台,于2012年9月由深圳市科技创新委批准组建。建有分子生物学实验室、植物形态解剖实验室、显微镜室、植物保护实验室、植物组织培养实验室、蕨类繁殖实验室、植物生理实验室、植物与环境实验室、种子实验室和土壤生态实验室共10个专业实验室。仙湖植物园还建有馆藏化石标本9000余件的古生物博物馆、保存10万余份标本的植物标本馆、藏书近2万册的植物专业图书馆和占地面积达4万平方米的南亚热带植物活体种质资源保存中心,是深圳市目前研究植物设备较完善、科技力量较强的科研机构。实验室主要包含以下5个研究方向:

 

  (一)裸子植物系统发育与保护生物学研究:主要研究内容包括:1)苏铁类植物的资源调查及分子系统学研究;2)裸子植物系统发育研究;3)珍稀濒危植物的回归引种及保护生物学研究; 4)苏铁类植物共生固氮体系及固氮基因的作用机理研究。


  (二)重要地区和关键植物类群多样性调查、迁地保护与研究。包括南亚热带地区维管植物多样性调查及编目,植物迁地保护的基础理论与实践研究,建立植物种质资源库和基因库,进行种子、微繁体等的保存及其技术优化研究;依托实验室已建立的植物DNA 库,通过分子生物学手段研究一些关键类群的系统发育、物种进化和与迁地保育有关的遗传多样性研究。


  (三)植物系统与进化生物学方向。研究内容包括:1)苔藓植物和华南产蕨类植物的系统分类学研究;2)深圳常见观赏植物和本土植物的DNA 条形码研究; 3)华南和西南生物多样性热点地区(包括海南中部地区、广西西南部、贵州中部喀斯特地区、云南东南部)的植物多样性; 4)陆地植物属级阶元的系统发育框架构建。

 
  (四)资源植物研究与开发。资源植物研究与开发主要针对我市生物产业发展和城市环境提升的需求,以热带、亚热带特色优质资源植物为对象,开展资源植物的分类鉴定、收集与评价、栽培扩繁、关键生物学特性研究和优良种质的开发利用,解决我市在资源植物发掘与利用方面的科技难题和实际需求。研究内容主要包括:1)南亚热带地区资源植物(主要偏重于药用植物)收集与评价;2)园艺新品种的培育;3)能源植物的开发和产业化研究。


  (五)植物与人居环境研究。该方向立足于南亚热带植物多样性特征,挖掘和发挥植物的景观生态功能,优化植物配置,改善城市人居环境,应用植物遗传育种、园林园艺、生理生态、土壤环境、植物保护等多学科手段开展交叉性和综合性研究。研究内容主要包括(1)新优绿化植物种类筛选、新品种培育及其景观应用研究;(2)景观植物配置特色及生态功能评价;(3)景观植物多样性与病虫害防控研究;(4)城市绿化植物营养与施肥技术研究;(5)改善城市人居环境相关技术开发与应用研究。


 

  深圳市南亚热带植物多样性重点实验室建有植物分子生物学实验室、植物形态解剖实验室、显微镜室、植物保护实验室、植物组织培养实验室、蕨类繁殖实验室、植物生理实验室、植物与环境实验室、种子实验室和土壤生态实验室共10个专业实验室。

 

  植物分子生物学实验室:成立于1999年,是仙湖植物园从事科学研究和人才培养的重要实验室。拥有ABI 3100 DNA测序仪、PCR仪(Eppendorf、博日、东胜龙)、Gene Genius全自动凝胶成像系统、EYEL4旋转蒸发仪、-80℃冰箱、Nikon Eclipse E400显微镜等重要仪器。主要从事植物分子生物学、植物细胞遗传学、植物化学成份分析三方面的研究。


  实验室的主要研究方向和研究领域为:


  (1)植物进化生物学研究:分别以苔藓植物、蕨类植物、苏铁类、松柏类和木兰科植物为研究对象,开展了苔藓植物分子系统学、蕨类植物独立配子体形成与进化机制研究、柳叶蕨属的分子系统学以及木兰科多个属的细胞遗传学等工作,以澄清这些植物类群的分类学问题和系统位置,并探讨相关的进化事件;


  (2)基因组学研究:目前分别开展了木兰科焕镛木、苏铁类叶绿体基因组学和多种苏铁转录组学研究,从基因结构上探讨了木兰科和苏铁类植物的特点,同时通过转录组工作的开展,揭示与繁殖、发育和代谢等有关的生物学问题;


  (3)植物居群生物学研究:通过应用ISSR、DNA测序等技术研究植物复合体的遗传多样性,探讨植物遗传多样性产生、维持和丧失的原因和机制,从分子水平上揭示一些濒危机理,为植物保护生物学、生物多样性研究提供扎实的理论基础;


  (4)植物化学成分分析研究:通过对有重要药用价值植物,通过蒸馏、萃取等手段,提取有效成分,开展药效等相关,并最终应用于实践。

 

  植物形态解剖实验室:承担结构植物学和植物生殖生物学的科学研究和应用研究。目前该实验室拥有LEICA EM UC6超薄切片机、HM340E切片机、UV4802紫外可见光分光光度计、LECIAST4040染色机、NIKON E400显微镜、DB-3不锈钢电热板、101-2数显鼓风干燥箱等一批先进仪器设备,该实验室先后完成了不同类群的生殖生物学、繁殖生物学和结构植物学等研究。

 

  显微镜室:创立于2001年5月,已具有国内外各种先进的显微设施,包括:Zeiss Axioplan 2 imaging 万能光学显微镜、Zeiss Stemi Sv2连续变焦光学体式显微镜、Zeiss Stemi 2000连续变焦光学体式显微镜、Zeiss多功能相差显微镜、NIKON E400 显微镜,以及多台国产显微镜、国产体式显微镜等。该实验室具备观察各种生物的活体组织及微观结构的功能,并且配备有数码相机进行照相存档。

 

  植物保护实验室:成立于1998年,该室承担着深圳市的病虫害预测预报和防治工作,是深圳市病虫害预测预报监控中心之一,同时承担园区内的植物安全、外来入侵植物监测和防治等工作。实验室现配有超净工作台、光照培养箱、光学显微镜、体视显微镜等先进仪器设备,可以满足日常工作与研究的需要。具体工作包括:园林植物病虫害种类鉴定;真菌、细菌分离培养;线虫的分离、鉴定;昆虫养殖;杂草的鉴定;病虫杂草的标本制作;农药毒力测定;为各专类区提供防治方案与农药器械及防护用品等。

 

  植物组织培养实验室:主要从事新育成的、新引进的、新发现的稀缺良种的快繁;离体保存种质的快繁;濒危植物的离体快繁。该实验室分为准备室、接种室、培养室,还有一个苗圃基地。组培室1998年底建立,1999年正式运作。到目前为止,试验研究成功并且可以批量生产的植物有蓝花楹、狐尾龙舌兰、除虫菊、沉水樟、非罗克龙舌兰、数种兰科和木兰科植物、秋海棠科植物、苦苣苔科植物、蕨类植物、爵床科植物等,已成功繁育了蓝花楹、狐尾龙舌兰、除虫菊各近万株;正在试验的有苏铁、铁力木、红楠木等种类。

 

  蕨类植物繁殖实验室:配合蕨类植物活体保存中心而建立的一个以蕨类保存、繁殖和扩大生产为目的的专类实验室,孢子繁殖和孢子萌发过程中配子体形态观察以及有性生殖过程研究是该实验室的主要任务。目前实验室已配备解剖镜和显微镜等实验设备,可以顺利开展珍稀濒危蕨类或有重要科研价值蕨类植物的扩大繁殖和配子体观察等工作。

 

  园林植物生理栽培实验室:主要设施包括分子生物学通用的高速离心机、超纯水制备系统、全自动人工气候箱、自动灭菌锅、制冰机、恒温培养摇床等。该实验室主要从事植物光合作用、植物基因转化、植物材料蛋白质和核酸的提取、电泳等实验,服务于活植物培养、植物材料蛋白质和核酸提取、电泳分析等研究。

 

  植物与环境实验室:主要研究方向是研究植物在改善人居环境等方面所发挥的基础性作用,包括城市植物资源的利用、城市植被的保护、合理利用、动态监测、管理以及植物对室内环境污染的改善作用等方面。已承担和完成的项目有“深圳城市绿地类型的划分及其生态效益量值评估”、“居家保健植物的研究”等课题。
  该实验室已建立了较为完备的植被遥感、植物生理生态实验系统,拥有惠普工作站、遥感地理信息系统软件、冠层光谱测量系统、精密红外辐射仪、光合测定系统、冠层分析仪、粉尘检测仪、便携式射线检测仪、便携式甲醛分析仪、CO2/CO分析仪等仪器设备。本实验室的建立与完善为仙湖植物园的科研创造了一个良好的实验技术平台,也将为深圳城市植被生态服务功能和环境效益的量化研究,以及植物对人居环境改善研究做出贡献。

 

  种子生理实验室:主要收集种子植物的种子和孢子植物的孢子,研究种子的生理生态,为生产和种子交流服务。同时承担园际间物种交流等工作。种质交流是植物园的一项重要任务。

 

  土壤生态实验室:占地约150m2,配有KDT1000全自动定氮仪、FD640火焰光度计、METTLER 酸度计、METLLER电导率仪、微波通用消解装置、马弗炉、土壤水吸力测定仪、土壤渗透仪、土壤硬度计、土壤振筛机、电子天平、通风厨等一批较先进的仪器设备。可进行土壤及肥料有机质、N、P、K等养分指标、土壤物理常规指标及土壤微生物常规指标的分析。近年来,本实验室承担了深圳城市土壤调查等约10项科研课题及50余项横向委托技术服务项目的样品分析任务。未来几年的努力方向是不断完善检测条件并争取相关土壤检测资质,成为我市园林行业土壤检测服务平台。


 

  仙湖植物园拥有植物专类区、科普实验园、标本馆、图书馆、古生物博物馆和网络中心等科研附属机构。

 

  ▲ 植物专类区


  仙湖植物园现有植物专类区21个,引种活植物近8000种。其中,最具特色、处于国际领先地位的是苏铁类植物的收集,并由国家林业局批准和建立了“国家苏铁种质资源保护中心”。该中心面积达3万多平米,建有喷泉、万年亭等景点,并拥有苏铁活体材料保存区、苏铁园、古苏铁林、苏铁盆景园、苏铁繁殖温室和苗圃等多个区块。至今,该中心已经收集了来自澳大利亚、美国、越南、荷兰、墨西哥、日本、俄罗斯以及中国的广西、广东、福建、海南、云南、四川等地苏铁类植物共计3科10属240余种,名列世界第二,世界上几乎所有的苏铁都在这里扎根。经过多年的发展,该中心已成为集科研科普、迁地保存、旅游及生产于一体的多功能的国际苏铁迁地保育中心。其中,由国家林业局资助、仙湖植物园负责实施的“德保苏铁回归自然项目”,成为我国珍稀植物回归的旗舰项目,在国内和国际上都起到了极好的影响和示范作用。


  另外,在国内收集名列前茅的类群还包括蕨类植物、木兰类、兰花植物、天南星类、芦荟、水生植物和硅化木等。对于蕨类植物的活体收集和多样性保育,仙湖植物园立足于深圳当地的气候条件,重点对中国本土热带和亚热带地区蕨类植物进行引种,目前已收集蕨类植物近600种,为国内收集和保存蕨类植物最多的单位;植物园建有孢子植物区,并分别构建了湿润区、潮湿区和半干旱区蕨类植物种植场所。同时,仙湖植物园还建有蕨类植物繁殖实验室和组培实验室,分别利用常规孢子萌发和组织培养技术进行蕨类植物多样性的收集和保育,目前已成功采收蕨类植物孢子300余种,并成功繁殖蕨类植物260种。其中,利用组织培养方法,已完成粗裂鳞毛蕨和珍稀濒危物种粤紫萁的组培成苗工作。在木兰类植物的收集、多样性保护和开发利用方面,仙湖植物园多年来一直坚持野外植物资源调查同室内研究相结合的手段,不仅建立了专门的木兰园,还通过自然杂交培育出6个植物新品种,目前在木兰类植物的细胞学、杂交、基因组进化和DNA 条形码等方面已经开展了一系列的研究工作。仙湖植物园目前已建立了国内第一个苔藓植物引种苗圃,除了对其基本的生物学问题进行研究以外,还开展苔藓植物的园艺开发利用,填补了国内苔藓植物园艺利用的空白;此外,仙湖植物园建有“蝶谷幽兰”专类园,专门收集和展示兰花植物资源。这些植物类群的系统收集,为进行深入的研究和开发利用,奠定了良好的基础。除了上述已建有的颇具规模和特色的各类专类园以外,仙湖植物园还拥有占地40000 m2的科普实验园,其中有可控温度、湿度和光照条件的温室大棚7座,占地10000 m2,为多样性植物资源的收集与培育提供了良好的基础条件和设施。

  

  ▲ 科普实验园


  仙湖植物园拥有占地40000 m2的科普实验园,其中有可控温度、湿度和光照条件的温室大棚7座,占地10000 m2,为多样性植物资源的收集与培育提供了良好的基础条件和设施。

 

  ▲ 标本馆


  深圳市仙湖植物园标本馆(国际标本馆代码:SZG)创建于1989年,是依照中国科学院植物研究所的标准和模式建立的深圳目前唯一一个正规和系统化管理的植物标本馆。经过20年的收集和保存,现馆藏标本已达10万余份,以高等植物为主。标本主要采自深圳,并有部分来自内蒙古、江西、广东、香港、澳门、海南、广西、云南和西藏等地。植物标本馆为仙湖植物园的科研人员提供了标本保藏、借阅和标本交换等多项服务功能,是科研人员进行日常科研工作的重要基地。

 

  ▲ 图书馆


  图书馆建筑面积300平方米。拥有国内外园林、植物、花卉、古生物专业等方面图书约二万册,其中不乏高水平、高质量的藏书,如:《中国植物志》中英版一百一十多卷、《中国高等植物》、《广东植物志》、《福建植物志》、《云南植物志》等专业书籍;期刊约上千册,装订成册五百多本;报刊数量三十余种,已成为仙湖植物园科研、科普和学术交流活动的重要载体。


  目前,图书馆基础借阅业务运用了图书馆自动化集成系统(ILAS),并与仙湖植物园局域网相连,在仙湖植物园网站上开通了网上查询等功能,可以更好地为读者服务。

 

  ▲ 古生物博物馆


  古生物博物馆馆藏化石标本9000余件,其中国家二级文物11件,三级文物388件。建筑面积2000 m2。建筑面积2000多平方米,分为一层和二层两个展厅,展出了古生代、中生代以及新生代的各类化石标本500多件。其中有第一次公开展出的井研马门溪龙化石标本,长达20米,它是世界上脖子最长的动物;还有首次在中生代发现的完整哺乳动物化石--张和兽,它在哺乳动物进化史上占据着重要的位置。一楼展厅有大量的海洋生物化石,包括三叶虫、腕足、珊瑚等,还可以看到完整的鱼类化石、鸟类化石和昆虫化石,可以真实地感受到生命经历了由简单到复杂、由海洋到陆地、由低级到高级的演化历史过程。二楼展厅完整地展示了植物的全部演化历史。大量的植物化石诉说着植物界兴衰的故事;逼真地展示了古生代、中生代、新生代的植物及其生活环境。

 

  ▲ 网络中心


  网络中心主要提供网络支持、网站更新和数据传输服务。

 

 


 

  仙湖植物园科研队伍以中青年研究人员为主,现有在编专业技术人员59人,其中具有正高职称7人,副高17人,中级19人,初级16人,具有博士学位人员15人,科研人员专业覆盖植物分类学、植物生理学、细胞生物学、分子生物学、植物化学、植物遗传育种、昆虫生态、土壤、林学、园林、园艺等多个学科方向,研究类群从苔藓植物、蕨类植物、裸子植物到被子植物各个类群。专业技术职称从助理研究员、副研究员到研究员,助理工程师、工程师、高级工程师到教授级高级工程师。

 

  2017年第19届国际植物学大会即将在深圳举行,对于本次大会的具体承办单位--仙湖植物园来说既是机遇又是挑战。市政府将在未来的2-3年内加大对植物园的投入力度,在科研科普等硬件设施及景区环境改善方面都将有大的提高。

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