1月8日，從中國農(nóng)科院蔬菜花卉研究所傳來喜訊，黃三文研究員領(lǐng)銜完成的“黃瓜基因組和重要農(nóng)藝性狀基因研究”獲得國家自然科學(xué)二等獎，顧興芳研究員牽頭完成的“黃瓜優(yōu)質(zhì)多抗種質(zhì)資源創(chuàng)制與新品種選育”榮獲國家科技進步二等獎，蔬菜花卉研究所也實現(xiàn)了國家科技獎的大滿貫。
        一條黃瓜怎么一次榮獲了兩個國家獎？
        “不要小看了一條黃瓜，黃瓜不僅是我國五大蔬菜之一，也是第一大設(shè)施蔬菜，年播種面積約1500萬畝，約占世界面積的50%，年產(chǎn)值約4000億元，它還是研究性別決定、果實發(fā)育及品質(zhì)、維管束生物學(xué)的模式系統(tǒng)，具有重要的生物學(xué)研究價值。”兩位首席說。
        黃三文團隊本著“只有通過基因組學(xué)工具，才能系統(tǒng)研究種質(zhì)資源的遺傳變異并建立重要農(nóng)藝性狀基因高效鑒定體系，黃瓜生物學(xué)研究才有可能深入，分子設(shè)計育種才有可能實現(xiàn)”的思路，利用基因組學(xué)突破了黃瓜遺傳背景狹窄的限制，從“顯微鏡”視角展現(xiàn)了黃瓜鮮為人知的內(nèi)在基因遺傳變異規(guī)律，打開了探究瓜類作物多樣性和功能基因的大門，研究成果不僅給黃瓜等葫蘆科作物基礎(chǔ)生物學(xué)和分子育種研究提供了全新的知識框架和工具平臺，還推動了我國蔬菜基礎(chǔ)生物學(xué)和植物代謝調(diào)控研究進入國際先進水平，實現(xiàn)了我國蔬菜基因組學(xué)研究從跟跑到領(lǐng)跑的跨越。
        據(jù)介紹，該項目系統(tǒng)收集和評價了世界各地的3342份種質(zhì)資源，涵蓋了所有野生和栽培黃瓜類型；首次利用新一代基因組測序技術(shù)，破解了第一個蔬菜作物——黃瓜的基因組遺傳密碼，發(fā)現(xiàn)了導(dǎo)致果實變大且基本失去苦味等性狀改變的基因，解析了黃瓜基因組的基本結(jié)構(gòu)特征，建立了黃瓜的正向遺傳學(xué)研究體系，構(gòu)建了高質(zhì)量的黃瓜基因組框架圖，獲得了黃瓜的根、莖、葉、花、果實、卷須等20多個不同組織的基因表達譜數(shù)據(jù)，推動黃瓜育種進入了分子設(shè)計時代；首次在植物中發(fā)現(xiàn)著絲粒位移現(xiàn)象，為研究著絲粒在植物染色體進化中的功能提供了新證據(jù)；首次發(fā)現(xiàn)控制黃瓜苦味物質(zhì)合成的9個基因及其精準調(diào)控機制，為培育高產(chǎn)、兼顧葉苦抗蟲和果實不苦的新品種提供理論基礎(chǔ)，并合作培育了‘蔬研’系列黃瓜品種，成功解決了華南黃瓜品種變苦而喪失商品價值的生產(chǎn)難題，創(chuàng)造了約80億元的經(jīng)濟價值。
        如果說黃三文團隊是從基因組學(xué)角度完成了一條黃瓜的內(nèi)在探秘之旅，那么顧興芳團隊卻把注意力放在了成果落地、造福百姓上，先后育成了8個不同生態(tài)型的新一代無苦味、有光澤、抗病毒病、黑星病等優(yōu)質(zhì)多抗黃瓜新品種，其中大棚黃瓜中農(nóng)16號引領(lǐng)了密刺型黃瓜的高品質(zhì)育種方向，成為我國黃瓜品質(zhì)育種的標桿；中農(nóng)26號突破了溫室黃瓜綜合抗病性和品質(zhì)差的瓶頸，成為溫室最抗病品種；露地黃瓜中農(nóng)106號成為廣東、云南、浙江、貴州、福建、廣西7省區(qū)的主栽品種，實現(xiàn)了南菜北運黃瓜主栽品種的更新?lián)Q代；水果黃瓜中農(nóng)29號打破了國外公司對水果黃瓜種子市場的壟斷。截至2017年，優(yōu)質(zhì)多抗黃瓜新品種已在全國累計推廣1187.9萬畝，減少農(nóng)藥使用量20%以上，新增直接經(jīng)濟效益91.61億元。
        在亮眼的效益背后，研究團隊還在科技領(lǐng)域取得一系列顯著成果，收集保存并系統(tǒng)評價了5637份種質(zhì)，創(chuàng)建了高效的抗病鑒定和品質(zhì)評價技術(shù)，發(fā)掘出抗病優(yōu)質(zhì)資源19份，為優(yōu)異基因挖掘和優(yōu)質(zhì)多抗育種提供了種質(zhì)基礎(chǔ)；首次發(fā)現(xiàn)了苦味基因Bi-3和光澤基因G，解析了無苦味、抗黑星病等21個品質(zhì)和抗病性狀的遺傳規(guī)律，構(gòu)建了國際上首張栽培黃瓜高密度SSR和超飽和含有10629個SNP的遺傳圖譜，創(chuàng)建了國際領(lǐng)先的黃瓜分子標記多基因聚合育種技術(shù)，把黃瓜育種推向了分子育種的新階段；率先創(chuàng)制出聚合多個優(yōu)質(zhì)基因和8—10個抗病基因的新材料和新品種，實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)多抗育種的突破，開創(chuàng)了密刺型黃瓜高品質(zhì)多抗育種的新局面。也正是分子標記多基因聚合育種技術(shù)的應(yīng)用，實現(xiàn)了黃瓜常規(guī)育種與分子育種相結(jié)合的重大變革，樹立了我國黃瓜遺傳育種研究在世界上的優(yōu)勢地位。

作者：梁寶忠 來源：中國農(nóng)業(yè)信息網(wǎng)

http://www.agri.cn/V20/ZX/nyyw/201901/t20190109_6318731.htm