特色植物资源研究与利用山西省重点实验室
探索特色植物资源研究之路 赋能生物产业高质量发展
表里山河，历史渗进土地；黍麦稷菽，承载华夏文明。农耕文化是中华民族从未间断的优秀传统文化，孕育了中华民族辉煌的文明。山西是华夏文明的发源地，农耕文化在这里繁衍生息，这里留下了千百年的历史，也留下了千百年的文化。从地图上看，山西省南北纵跨6个纬度，境内山地、丘陵、高原、盆地等多种地貌纵横交错，同时受温带大陆性季风气候影响，全年雨热同季，高寒冷凉，昼夜温差大。特殊的自然环境，孕育了山西丰富的植物资源，尤其杂粮种植优势得天独厚。2018年，经山西省科技厅批准，山西大学以植物学科为基础，融合药理学、环境科学和食品科学等学科，面向国家和山西省中长期发展战略需求，以探索地方产业发展需求特色植物资源研究之路为核心，创建了特色植物资源研究与利用山西省重点实验室（以下简称“实验室”）。
潜心发展 助力生物产业提质增效
山西大学生命科学学院裴雁曦教授负责的实验室，现有教授13人，副教授20名，中级职称7人。紧跟国家重大需求，以区域性特色植物为资源，实验室聚集和培养了一批融合植物学、药物学及食品科学的精英，组建了一支精干的、高素质的、科研能力强的科技队伍。在立足于发展本地经济的同时，不断加强学科建设，跟踪国际前沿和热点问题的同时，结合山西省相关领域发展需求，引导重大原始创新性工作，促进山西相关产业提质增效。
生物农业、生物医药和生物能源是近年来生物产业发展最为迅速的领域，也是新一轮科技革命和产业变革的主要方向。实验室以生物产业为基础，选取研究植物发育代谢和抗逆的分子调控、植物医药活性成分的分离鉴定及作用机制、基于微藻的水污染防控及资源化利用、植物源功能性食品研发等研究方向。通过现代生物学新技术结合传统生物学方法，实验室利用山西地方特色植物资源，研究和开发相关领域的绿色产品，助力地方生物技术产业取得实际进展。
实验室自建设以来，共获得国家自然科学基金35项，2000余万元；省部级项目30余项，180余万元；与企业合作的横向项目560余万元，发表SCI论文200余篇，其中高区论文120余篇，获得授权国家发明专利30余项。经过一系列基础研究，实验室开发出具有自主知识产权的农业、医药、环保等领域的产品。实验室积极促进新兴产业的发展，特别是生物产业和植物特色资源的综合开发利用方面的发展，推动了地区农业可持续发展，提高了人民生活质量和生活水平。
引领创新 挖掘乡村振兴“花草秘籍”
1713年，一位意大利医生发现硫化氢是导致多人眼睛炎症的罪魁祸首。硫化氢作为一种气体信号分子，它的急性剧毒效应掩盖了它在生物体内的生理意义，最初被认为是一种有毒气体。就像一粒粗砂经过岁月磨砺变成美丽的珍珠一样，数百年后的今天，硫化氢已经成为生物信号领域的明星。
生理浓度的硫化氢分子在生物体内发挥着重要、多样且积极的生理作用。经过学者多年的研究，我们已经确认高等植物中存在内源性硫化氢释放，但它在植物体内的信号作用一直被忽视。为了破译植物与环境间的“交流密码”,实验室围绕“气体信号分子在植物体内生理功能”进行了多年的研究。目前已形成了气体信号分子调节植物抗逆机理的研究和新型农作物开花调节剂及果实脱落调节剂的研究及开发两个方向的研究。
作为国际上最早开展植物硫化氢气体信号分子功能研究的团队之一，实验室基于植物气体信号分子硫化氢与植物激素相互作用的原理，开发以气体信号分子为基础的制剂，结合分子生物学手段，提高植物抵抗逆境胁迫的能力，为增强作物抗病能力，实现农作物的高产、优质提供了可能。同时，实验室还开展了关于气体信号分子调节植物开花和器官脱落的分子机制研究，成功研发出了成本低廉、施用方便且无毒副作用的新型植物花期调节剂和果实脱落调节剂，在十字花科蔬菜花期调控和茄果类蔬菜的落花落果控制方面具有广阔的应用前景。
此外，实验室还在功能性食品个性化设计和研发方面取得重大成果。为了提升食品功能成分技术应用成效，实验室以天然植物为原料，进行功能食品个性化设计。利用集成突破微波超声联合辅提、靶向破壁、功效强化复配、活性成分稳态化等技术，开展高品质个性化功能食品制备技术的研究，开发新型功能性食品，提高产品附加值。
聚焦热点 致力生态监测与防控
生态环境对于农业生产和人类生存至关重要，它的质量直接关系到农业生产力、农产品质量以及人类健康。以微藻作为研究对象的污染水体修复和生物能源开发一直备受关注。
实验室对藻类植物资源及污染水体修复方面进行了多年的研究，在污水微藻养殖及生物质转化、污染水体微藻生物监测以及水华防治等方面有重大进展。实验室采用的污水微藻养殖及生物质转化技术主要是通过改变微藻生存条件以及遗传改良手段使微藻合成较多的油脂，实现利用微藻制备生物柴油的。针对污染水体微藻生物监测及防治工作，实验室开展了环境污染物毒性与微藻特性变化关系的研究，综合运用物理、化学、生物治理技术，采用中短期和长期治理相结合的策略，有效控制汾河流域水华问题，并最终达到了基本消除的目标。
目前，实验室已在植物抗逆、植物源药用食用活性成分和水体污染修复等方面取得理论上的进展和技术上的突破。同时，通过现代生物学新技术结合传统生物学的方法，实验室与多学科合作与创新，推动地方植物资源在农业、医药、环境等领域的开发应用，加快推进地方振兴，促进地方产业高质量发展。
