分子细胞遗传与遗传育种黑龙江省重点实验室组建于2000年，前身是遗传学实验室，2001年,被哈尔滨师范澳门新菊京妖乐城评定为校重点实验室。2002年，与黑龙江省农业科学院联合申报博士点，并于2003年获得了博士学位授予权。2004年,双方签定了实验室合作共建协议。2006年，被批准为省级重点实验室。现任实验室主任为郭长虹教授，学术委员会主任为肖志敏研究员。
实验室现有研究人员36人，其中高级职称26人，中级职称3人，初级职称3人。博士学历 18 人，硕士学历9人。2006年以来已培养博士研究生 7人，硕士研究生 43人。
实验室已经形成5个稳定的研究方向：细胞遗传学及染色体工程、分子遗传学、基因工程、小麦与牧草遗传育种、微生物遗传学。2006年以来发表论文108篇，出版学术著作12部；承担各级各类课题 88 项；鉴定成果12项；获得了4项科技奖励。
研究方向：
分子细胞遗传学与染色体工程实验室具有4个稳定的研究方向，分别是：细胞遗传学及染色体工程、分子遗传学、基因工程、小麦遗传育种。各个方向的研究内容如下：
一、细胞遗传学及染色体工程：1998年以来发表论文106篇。获国家科技进步三等奖一项，黑龙江省科技进步奖四项，有国家级研究项目八项。在小麦染色体工程等研究上主要做了以下几方面的工作：
小麦属间杂交双二倍体的人工合成：（1）小麦与偃麦草（Elytrigia EE）杂交，首次合成遗传上稳定的育性正常的六倍体小偃麦（AABBEE）；提莫非维小麦（AAGG）与天蓝偃麦草（E1E1E2E2XX）杂交人工合成十倍体小偃麦（AAGGE1E1E2E2XX）。育成普通小麦与天蓝偃麦草杂交人工合成的部分双二倍体（AABBDDEE或AABBDDE2E2）6个品系。（2）小麦与冰草（Agropyton PP）杂交，育成小麦-冰草异源二体附加系和易位系。（3）小麦与黑麦（Secale RR）杂交，共选育小黑麦（AABBDDRR或AABBRR）新品系92个。创造了大量的小麦品种资源，提出偃麦草、冰草、黑麦是小麦改良的最佳供体种。
异源易位系与代换系的选育：在上述杂交组合后代中，用C-分带结合原位杂交、RAPD、SSR综合技术选出小麦-黑麦易位系12个、代换系8个、小麦-偃麦草（EE）易位系8个、小麦-冰草（PP）易位系6个，其中6R/6A代换系对白粉病免疫或高抗，T6RL.6AL易位系是G型、D2型细胞质雄性不育系新的恢复系。
利用杀配子基因（GC）诱发染色体易位与缺失：用小麦-黑麦7个二体附加系（1R-7R）和小麦-偃麦草7个二体附加系（1E-7E）与“中国春”小麦带有杀配子染色体（2C、3C、GC1）的二体附加系杂交与回交，探讨杀配子基因诱发染色体易位与缺失的频率与规律性。已在中国春5E附加系与中国春2C附加系杂交后代中获得小麦-偃麦草易位系4个，小麦缺失系5个。在中国春-黑麦二体附加系（1-7R）与中国春-2C附加系杂交后代中获得小麦-黑麦易位系10个，缺失系66个，易位频率为6%，是目前各种诱发染色体易位频率最高的。为“活体诱变或基因诱变”在诱变育种上的应用提供了一条新途径。
二、分子遗传学：1998年以来发表论文71篇。主要做了以下工作：
植物染色体微切割与微克隆技术的研究：创立了比较简单的染色体或染色体片段的分离技术，建立了染色体和染色体片段DNA扩增的技术体系。利用建立起来的技术体系分离与构建了黑麦1R染色体、小麦1B、1BS等单染色体片段的DNA文库，获得了多个位于特定染色体或染色体片段的探针池。目前正在利用染色体微切割与微克隆技术建立位于特定染色体片段的EST库，并分离抗性基因。利用小麦-中间偃麦草易位系的细胞核DNA构建了一个可转化的人工染色体（TAC）文库，平均插入片段大小为22Kb左右。还构建了小偃麦异附加系TA1-27染色体EST库。这些工作为抗性基因的筛选与克隆奠定了基础。
对细胞质雄性不育机理的研究：在对D2型细胞质光敏型雄性不育研究中，采用SDS—PAGE法，研究了长光照下线粒体、叶绿体可溶性蛋白的变化及其对育性的影响。对小麦育性保持系S165和育性恢复系1031-1近等基因系，用RAPD和AFLP技术找到了与恢复基因Rf3相连锁的分子标记。并用DDRT—PCR技术对恢复基因Rf3，在育性恢复过程中与其功能表达相关基因进行了分析。对恢复系的幼穗（包括减数分裂各期与花粉粒二核期）不同发育时期，用蛋白质单向SDS和双向IEF电泳进行分析，找到了与育性恢复相关的蛋白质产物。这些工作对小麦细胞质雄性不育与育性恢复机制有了进一步的理解。
基因调控的研究：98年以来相继构建了小麦、油菜的带有多个启动子和增强子的高效表达载体，克隆了表达载体中的各种元件，包括启动子、增强子、终止子、同源重组序列等，建立了小麦、油菜等植物Ri质粒转化体系。此项工作可较大的提高转基因植物的表达效率。还与国外协作研究了基因沉默的机制，获得可抑制基因表达的抑制蛋白，做了转基因植物基因沉默研究。
基因组的分析与基因定位工作：用荧光原位杂交技术分析了野豌豆属、小麦远缘杂交后代的基因组类型、遗传距离与进化关系等。还将感染头序甘草（Glycyrrhiza pallidiflora）的具有广泛宿主和高效结瘤的根瘤菌品系（本实验室首次分离的）的结瘤基因在质粒上进行了定位与克。⒂氪蠖垢鼍柿＝兄刈，已获得新型的高效结瘤、固氮根瘤菌品系。
三、植物基因工程：1998年以来发表论文25篇。获得多项黑龙江省政府科技进步奖。选育出一批转基因的烟草、大豆、番茄、甜菜、辣椒等植物品系，有的品系已参加联合区域试验。主要工作有以下几方面：
利用Ri质粒向大豆、烟草、番茄、马铃薯、白菜、甜菜、辣椒、小麦、杨树等植物导入抗病、抗虫、抗真菌等有经济价值的目的基因，如SMV-cp、TMV-cp、TuMV-cp、PVY-cp几丁质酶基因、葡聚糖酶基因、乙烯合成酶抑制剂基因、Bt基因（抗鳞翅目幼虫2个、抗脉翅目、鞘翅目、半翅目幼虫各1个）等，建立了Ri质粒的遗传转化体系。这个体系的优点是：Ri质粒诱导的毛状根是单细胞起源的，由毛状根诱导的再生植株是纯合的，Ri质粒的TL-DNA上有两个生长素合成酶基因，容易再生植株。用这个转化体系向大豆导入SMV-cp基因、Bt基因（抗大豆花叶病、大豆食心虫），向杨树导入Bt基因，向烟草导入TMV-cp基因、CMV-cp基因、PVY-cp基因、几丁质酶基因、葡聚糖酶基因，向番茄、辣椒导入TMV-cp基因、CMV-cp基因、向马铃薯导入PVY-cp基因，向甜菜导入几丁质酶基因、葡聚糖酶基因，向白菜导入TuMV-cp基因均已获得转化的再生植株，经PCR、Southern、ELISA、人工接种检测，证明外源基因已导入受体并已表达。为了研究转基因植物的遗传和转基因的沉默现象，我们连续5代进行PCR检测，观察导入基因的变化。有的转基因植物（如烟草转PVY-CP基因，对Y病毒免疫）已形成稳定的品系，正在进行区域试验和生产试验（已经国家农业部安全管理委员会审查许可）。
利用Ri质粒诱导的毛状根生产中草药的有效成分和次生代谢产物。利用Ri质粒已成功的转化了龙胆、桔梗、甘草、防风，发现Ri质粒转化的龙胆、甘草的毛状根与再生植株有效成分增长的速度特别快，是自然增长的20-50倍，转化的龙胆再生能力极强，可快速繁殖与工厂化生产有效成分。
基因的分离与克。豪醚滩莼ㄒ恫《綝NA序列、菜豆几丁质酶基因序列设计的引物，通过PCR、RT-PCR扩增，获得了TMV-cp基因和菜豆几丁质酶基因。利用RT-PCR从番茄中分离与克隆乙烯合成酶基因，还分离与克隆了杨树叶绿体3ˊrps12、rps7、nchB基因片段等。
利用pME7133、35S-Z-CAT-N等带有调控序列的质粒构建一批新的高效表达载体与研究多基因的协调作用：用一个来源于番茄的EFE基因（乙烯合成酶基因）的cDNA在克隆载体pCL31中应用相应的限制性内切酶和Klenow片段，把EFE基因分别以正反两个方向克隆于表达载体pFE19中，获得了重组载体pFE32（含有义EFE基因）、pFE1B（含无义EFE基因）。还构建了几丁质酶基因的高效表达载体，含有7个拷贝CaMV-35S启动子和增强子，已用于转化烟草、小麦等植物。
四、小麦遗传育种：1998年以来推广新品种11个，发表论文37篇。做了以下几方面工作：
1，小麦的遗传育种方向：1998年以来育成与推广小麦新品种11个，即龙麦19、20、22、23、24、25、26和龙辐麦8、9、10、11号，累计推广面积5000万亩以上，占黑龙江省和内蒙古东四盟小麦播种面积的1/3左右，仅以每亩增产10%计算，经济效益5亿元左右。其中的龙麦19、26、龙辐麦8、10号均为全国审定推广的品种。黑龙江省农业科学院育种所小麦室是国家小麦改良中心哈尔滨分中心。是国家首批农业科技跨越计划项目“龙94-4083面包强筋小麦生产技术体系试验示范”的主持单位。在育种理论研究上，结合黑龙江省自然条件特点提出：把春小麦生态育种理论和光温育种理论有机结合起来，揭示了小麦基因型、表现型、光温型和生态型四者间的内在联系，提出生态遗传变异规律和生态条件创造相近原则等一些新的小麦育种理论。较好地解决了黑龙江省异地育种中不同生态型小麦品种的适应性问题。
2，品质育种：在优质麦育种方面根据大量研究结果和育种实践，将黑龙江省小麦品种的品质类型划分为优质、量质兼用和以量促质等三种类型，并提出生化标记和选择性回交相结合等多种优质麦育种理论与新方法，大大提高了优质专用小麦育种效率。此外，在小麦谷蛋白亚基Glu-B1位点优质亚基定向转移与应用、Glu-B1位点特异不同HMG-GS近等基因系的选育上，首次成功的向14个黑龙江省小麦品种转移了5+10、17+18、1或2*等优质高分子量麦谷蛋白亚基，有10个品系已回交6-7代，创造了大量HMW-GS近等基因系。并进行了各种亚基组合的遗传学效应的研究，使小麦的品质育种深入到分子水平。
3，电离辐射、组织培养与细胞筛。豪么讼罴际98年以来育成6个新品种，特别是小麦抗赤霉病突变体的选育（电离辐射与细胞筛选相结合选育的）和春小麦空间诱变效果（卫星搭载）的研究，取得重大的进展。
