農(nóng)科講壇第35期將于2018年6月22日(星期五)上午9:00在國(guó)家農(nóng)業(yè)圖書館報(bào)告廳舉行。本期農(nóng)科講壇特邀中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)王漢中講述“油菜科技創(chuàng)新呵護(hù)人類健康”。敬請(qǐng)關(guān)注。
獨(dú)戀菜花 引領(lǐng)風(fēng)騷
——記中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)王漢中
30多年來(lái)他潛心油菜科研,以國(guó)家油菜產(chǎn)業(yè)需求和人民消費(fèi)需要為導(dǎo)向,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)開(kāi)展從理論、技術(shù)、產(chǎn)品到成果轉(zhuǎn)化的鏈?zhǔn)絼?chuàng)新,先后實(shí)現(xiàn)了雙低油菜品種的多抗、高油和高產(chǎn)三次跨越,為提高我國(guó)油菜抗性、含油量、產(chǎn)量和品質(zhì)水平做出了突出貢獻(xiàn),他就是中國(guó)工程院院士、中國(guó)農(nóng)科院副院長(zhǎng)王漢中。
扎根油菜試驗(yàn)田
1980年,王漢中以優(yōu)異成績(jī)考入華中農(nóng)學(xué)院,與油菜花結(jié)緣,他師從我國(guó)著名農(nóng)學(xué)家、中國(guó)油菜學(xué)科奠基人劉后利教授,在華中農(nóng)大苦讀十年,首次研究提出了甘藍(lán)型油菜種皮色澤遺傳不穩(wěn)定性是由轉(zhuǎn)座因子調(diào)控的,該結(jié)論被20多年后的分子生物學(xué)研究所證實(shí)。1990年,學(xué)有所成的王漢中被分配到中國(guó)農(nóng)科院油料所。作為當(dāng)時(shí)稀缺的高學(xué)歷人才,他面臨很多發(fā)展機(jī)遇。但他卻一頭扎進(jìn)油菜試驗(yàn)田,他從雙低品種的繁種和示范推廣起步,深入到偏遠(yuǎn)山村和田間地頭,足跡遍布湖北、江西等多省油菜主產(chǎn)區(qū),1996年王漢中評(píng)上了研究員,1998年起擔(dān)任國(guó)家油料作物改良中心主任和博士生導(dǎo)師,逐漸成長(zhǎng)為油菜學(xué)科年輕一代的帶頭人,踏上了油菜科研的廣闊舞臺(tái)。
破解“雙低不抗”難題
20世紀(jì)70年代后期,我國(guó)開(kāi)始雙低油菜育種工作,直到90年代雙低油菜育種資源仍顯不足,而且存在菌核病抗性和抗倒伏性差的問(wèn)題,制約了雙低品種的推廣應(yīng)用,王漢中決心要解決這些問(wèn)題。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新技術(shù)路線,創(chuàng)建了簡(jiǎn)便、快速、可靠的菌核病抗性和抗倒性鑒定技術(shù),獲歐洲發(fā)明專利,并實(shí)現(xiàn)了跨國(guó)轉(zhuǎn)讓,育成了中雙9號(hào)等抗菌核病和抗倒伏性突出的雙低油菜新品種10個(gè),累計(jì)推廣8600多萬(wàn)畝,為我國(guó)油菜雙低化率由2002年的28.1%提高到2016年的62.2%、畝產(chǎn)由98.5公斤提高到128.7公斤做出了突出貢獻(xiàn)。
創(chuàng)造油菜含油量世界紀(jì)錄
含油量偏低的問(wèn)題長(zhǎng)期制約著我國(guó)油菜產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力,我國(guó)油菜品種含油量曾一直徘徊在41%左右,比世界菜籽最大出口國(guó)加拿大低5個(gè)百分點(diǎn)左右。在國(guó)家973計(jì)劃的支持下,王漢中大膽創(chuàng)新,巧妙設(shè)計(jì)了油菜含油量研究多條技術(shù)路線,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)首次揭示了油菜種子含油量主要是由母體基因型調(diào)控的,率先探明了角果皮光合作用、種皮糖轉(zhuǎn)運(yùn)、植株抗熱性和細(xì)胞質(zhì)效應(yīng)等含油量母體調(diào)控新途徑,為高油育種奠定了較系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)。
王漢中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)鑒定出12個(gè)新的控制高含油量的基因位點(diǎn),建立了高油分子標(biāo)記輔助選擇聚合育種技術(shù),獲得6項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利和1項(xiàng)中國(guó)專利優(yōu)秀獎(jiǎng)。通過(guò)聚合育種創(chuàng)制出含油量達(dá)60%以上的特高油新材料5個(gè)。其中“YN171”高達(dá)64.8%,是世界上已報(bào)道的油菜含油量最高值。他育成了中雙11號(hào)等4個(gè)高油、多抗雙低新品種,累計(jì)推廣3500多萬(wàn)畝。中雙11號(hào)于2008年通過(guò)品種審定,是我國(guó)首個(gè)含油量超49%的油菜品種,區(qū)試畝產(chǎn)167.2公斤,含油量49.04%,畝產(chǎn)油量82公斤。中雙11號(hào)從2010年至今連續(xù)7年被農(nóng)業(yè)部選為國(guó)家主導(dǎo)品種,還被國(guó)內(nèi)同行作為高油優(yōu)異親本培育出7個(gè)高油新品種并推廣400多萬(wàn)畝。2014年,他領(lǐng)銜的油菜高含油量聚合育種技術(shù)及應(yīng)用獲國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)。
實(shí)現(xiàn)高油高產(chǎn)同步改良
加工企業(yè)對(duì)高油油菜非常鐘情,但如果不能優(yōu)質(zhì)優(yōu)價(jià),油農(nóng)卻有可能因高油品種產(chǎn)量較低而不愿種植。面對(duì)這一潛在的問(wèn)題,王漢中帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在科研的道路上繼續(xù)攀登,鑒定出51個(gè)油菜產(chǎn)量性狀的新QTL,揭示了粒重等重要產(chǎn)量性狀調(diào)控的分子機(jī)理,分離出粒重調(diào)控基因BnARF18,這是國(guó)際上通過(guò)遺傳作圖方式克隆的多倍體作物首個(gè)產(chǎn)量構(gòu)成性狀調(diào)控基因。他推動(dòng)了油菜及其祖先種的全基因組測(cè)序,發(fā)掘出全球最多的覆蓋半冬性油菜品種之間共同存在的17萬(wàn)個(gè)單核苷酸變異位點(diǎn)(SNP),合作開(kāi)發(fā)出的首張油菜全基因組SNP芯片被國(guó)際油菜界廣泛利用。他創(chuàng)建了油菜SNP芯片高通量基因分型及遺傳距離預(yù)測(cè)技術(shù),明確了雜種分枝數(shù)等重要性狀與親本遺傳距離的關(guān)系,為高產(chǎn)雜交種的選育奠定了理論和技術(shù)基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表于《自然-遺傳》(Nature Genetics)、《美國(guó)科學(xué)院院刊》(PNAS)等國(guó)際權(quán)威刊物,油菜高產(chǎn)相關(guān)技術(shù)獲國(guó)家發(fā)明專利5項(xiàng)。
王漢中育成的高產(chǎn)、高油、多抗雙低油菜雜交新品種中油雜200、中油雜19和中油115等,區(qū)試畝產(chǎn)都在195公斤以上,含油量超過(guò)45%,已累計(jì)推廣500多萬(wàn)畝。
站在油菜科研新起點(diǎn)
王漢中注重宏觀戰(zhàn)略研究,發(fā)表與油菜發(fā)展戰(zhàn)略相關(guān)的論文20余篇,其中獨(dú)著的《我國(guó)油菜產(chǎn)需形勢(shì)分析及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)策》入選“中國(guó)頂尖學(xué)術(shù)論文TOP 5000”,被國(guó)內(nèi)外廣泛引用。
2017年11月,王漢中當(dāng)選為中國(guó)工程院院士。面對(duì)激烈的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)和廣大消費(fèi)者、油菜生產(chǎn)者對(duì)油菜產(chǎn)業(yè)新的需求和期盼,王漢中提出了未來(lái)油菜產(chǎn)業(yè)和科技創(chuàng)新的“雙全戰(zhàn)略”,即對(duì)油菜各生育期的全價(jià)值鏈發(fā)掘和對(duì)各價(jià)值點(diǎn)的全產(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)戰(zhàn)略?!叭珒r(jià)值鏈發(fā)掘”包括油菜芽的菜用價(jià)值,油菜苗的菜用、飼用、肥用價(jià)值,油菜苔的高端功能型蔬菜用價(jià)值,油菜花的旅游觀光價(jià)值,菜花蜜的蜜源價(jià)值,雙低菜籽油的營(yíng)養(yǎng)健康價(jià)值,雙低菜籽餅的優(yōu)質(zhì)高蛋白飼用價(jià)值,以及油菜輪作的培肥抑病價(jià)值等?!叭a(chǎn)業(yè)鏈開(kāi)發(fā)”則是針對(duì)上述每一個(gè)價(jià)值點(diǎn)進(jìn)行綠色化、規(guī)?;?、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化開(kāi)發(fā),將每一個(gè)價(jià)值點(diǎn)都打造成一個(gè)產(chǎn)業(yè),開(kāi)發(fā)形成油菜的產(chǎn)品鏈和品牌鏈。
對(duì)于未來(lái),王漢中干勁十足,充滿期待的說(shuō):“我們正在推動(dòng)實(shí)施的‘雙全戰(zhàn)略’,對(duì)油菜產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、滿足人民對(duì)油菜產(chǎn)品多元化的需求、提升油菜產(chǎn)業(yè)整體效益和增加農(nóng)民收入都具有十分重要的意義?!?/p>