华中农大振兴种业的十年奋进之路
发表时间:2022-11-24 作者:211大学网

种子是农业的“芯片”,种业发展即是“国之大者”。

上游厘清基础研究源头,中游疏浚研究范式渠道,下游迸发育种产业潜能。

10年来,华中农大种业研究集群紧紧牵住种业“牛鼻子”,牢牢锁定“金种子”“米袋子”“粮袋子”,助力“中国碗里盛满中国粮”。

上游:深耕基础研究的“源头活水”

“请稍等,最新研究成果已经在路上了!”从新春到初冬,严建兵教授及玉米团队屡有突破。

华中农大振兴种业的十年奋进之路

严建兵教授在崇阳隽青家庭农场向省领导汇报玉米种质研究进展

华中农大玉米团队关于“泛基因”“趋同驯化”“遗传图谱”的研究成果只是基础研究的一个缩影。

“问渠那得清如许,为有源头活水来”,基础研究模块处于种业的最上游。绿色超级稻、油菜、棉花、柑橘、小麦正共同发力,逐渐构筑起“大食物观”的重要屏障。

如果检索这些主要粮食和经济作物,会发现一条主线若隐若现——“功能基因组”。梳理发现,华中农大基础研究聚焦在基因表达调控、重要性状遗传变异挖掘、氧化应激、细胞凋亡、多组学、基因编辑、全基因组关联分析等,这是当今解构种业基因研究的“热词”。

10年来,华中农大逐步建立了国际领先的作物高效遗传转化体系和基因组编辑体系,建立了先进的代谢组分析平台,在重要粮食作物产量、品质、抗性等重要性状方面,克隆了超过400个重要基因,还成功揭示了水稻籼粳亚种间生殖隔离的机理,解析了玉米和水稻趋同选择的遗传规律。

一组“CNS当量”的原始创新和原创成果“时间序”正好与这个过程高度吻合:

殷平教授与学生探讨科研进展

——2021年5月26日,殷平教授团队在国际顶级学术期刊Nature在线发表了关于N6腺嘌呤甲基转移酶的最新科研进展,首次报道了METTL3-METTL14蛋白复合体晶体结构,取得表观遗传学重要突破;

张献龙教授查看黄萎病发生情况

——2021年3月7日,华中农大张献龙教授、王茂军教授在Nature Genetics发表最新研究成果,绘成棉花纤维发育过程中表观修饰动态全图谱;

徐强教授在试验基地指导科研

——2021年4月11日, Nature Genetics在线发表了华中农大邓秀新院士、徐强教授等在无性生殖领域取得的研究进展,这研究以柑橘原始种、野生种和栽培种的基因组为基础,采用比较基因组、遗传学和转录组等方法解析了柑橘“多胚”形成的分子基础;

——2021年8月,殷平教授课题时隔5年在Science杂志在线发表研究论文,揭示了线粒体外膜TOM转位酶复合体组装的分子机制;

——2021年春,陈桃教授与密歇根州立大学的博士后Kinya Nomura关于“微生物菌群与植物健康”的共同研究成果发表于Nature,该研究率先开启了植物学的新领域——植物菌群失调与植物健康之间的关系;

——2022年3月25日,Science杂志在线发表了严建兵教授团队联合中国农大学者的研究成果。该研究发现,通过敲除玉米KRN2和水稻OsKRN2,可以分别提高玉米10%和水稻8%左右的产量;

——2022年9月30日,华中农大经济管理学院何可副教授、张俊飚教授的研究成果发表于Science学术快报,该成果展望了全球气候变化背景下信息通信技术产业的低碳转型前景;

——2022年10月13日,代明球教授、李林教授、李峰教授等在Nature Biotechnology发表研究长文,详细阐述了玉米产量和抗性平衡的遗传与分子机制,为玉米高抗高产精准分子设计育种奠定了基础;

——2022年11月7日,华中农大油菜团队联合生物信息团队在Genome Biology发表研究论文。该研究全面描述了油菜种子发育过程中转录组变异调控图谱,为多倍体植物的不对称调控提供了借鉴;

包含但又不止于此。10年来华中农大在种业基础研究领域可谓“多点开花”。新一轮科技革命勃兴之际,攻占这些研究“桥头堡”是解决“卡脖子技术”的关键一招。

或者说,一批Nature、Science、Nature Genetics、Nature Biotechnology、PNAS、Nature Communications研究成果成了华中农大科技十年的最好脚注。

华中农大振兴种业的十年奋进之路

邓秀新院士和李召虎教授在神农架林区调研生物多样性

“立地”才能“顶天”。这些原创性成果不断问世,既为科学真理的探索提供了可能,也为种业发展铺设了一块块厚重的“基石”。

中游:“种养模式”赋能粮食安全

“藏粮于地”很重要,“藏粮于技”更重要。