走近科学大家刘忠松破译油菜种子ld

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刘忠松教授应邀出席

国际油菜基因组研讨会并做报告

国际油菜基因组研讨会于3月26-28日在武汉召开,来自加拿大、德国、澳大利亚等国的同行专家围绕“芸薹属作物关键性状遗传改良中的基因组学研究”进行了学术交流。我校油菜遗传育种团队6人参加了这次盛会,刘忠松教授应邀在会上做了题为“StructuralvariationofchromosomeA09inBrassicajuncea”(油菜A09染色体结构变异)的学术报告,介绍了芥菜型油菜基因组测序进展,比较了三大类型油菜的A09染色体结构变异,分析了新创制种质变异的来源。报告引起了加拿大方参会专家的浓厚兴趣,表示愿与我校就油菜基因组研究和芥甘杂交创制新种质开展深入合作。

人物简介

刘忠松教授

年8月出生,湖南省常宁市人,中共党员,农学博士,二级教授,博士生导师,农业部油菜产业技术体系岗位科学家,国家油料改良中心湖南分中心主任,农业部油菜生物学与遗传育种三熟制区域重点实验室主任。

刘忠松教授长期从事油菜遗传育种研究,先后主持、参与国家自然科学基金5项、国家计划项目9项、国家计划项目2项以及省部级课题10余项,育成油菜新品种15个,创制油菜新种质5个,定位油菜重要性状基因5个,克隆油菜基因余个。已获国家科技进步二等奖2项,湖南省自然科学一等奖1项、湖南省科技进步一等奖3项、二等奖2项、三等奖1项;在《Science》、《FrontiersinPlantScience》、《MolecularBreeding》、《作物学报》、《中国农业科学》等发表学术论文余篇,应邀在国内外作学术报告20余次;出版《现代植物育种学》专著2本,参编著作6部;指导博士研究生8名、硕士研究生35名。

刘忠松教授年被遴选为湖南省跨世纪学术带头人培养对象,年被遴选为湖南省新世纪人才工程人选,年被遴选为湖南省普通高等学校学科带头人培养对象,年评为享受湖南省人民政府特殊津贴专家;年起先后被聘任为湖南省作物学会秘书长、常务理事和油料专业委员会主任,《作物研究》副主编,年被聘任为《作物学报》编委、年被聘任为《分子植物育种》编委。

年发展中国家蔬菜种植加工技术培训班开班典礼

刘忠松教授在传授生物技术

揭开油菜种子“变色”之谜

访湖南省自然科学奖一等奖获得者刘忠松教授

破译世界难题

“科学不能老跟着别人走,要坚持,更要有思维的突破”。说起自己的研究成果,刘忠松教授这样解释自己三十年来对科研的理解。

黄籽油菜长势喜人

每斤油菜籽能多产5斤油。两个新品种湘杂油和湘杂油,黄籽含油量分别高达45.8%和47.28%,产出的油色泽清亮,比黑籽的含油量高5个百分点。

年5月18日,在湖南省科技奖励暨创新奖励大会上,刘忠松教授主持的“油菜黄籽形成的分子机制研究与应用”获得年度湖南省自然科学奖一等奖。

“关键在于找到了黄籽种皮的基因,破译世界难题,这是很不容易的。”官春云院士高度评价这项成果是一项重大的发现。

夏繁,三十年脚步不停与时间赛跑

“回过头来看这30年,如果哪一个地方没有坚持下来,可能就出不来这个成果。如果哪一个环节放弃了,也没有今天这个收获......”,面对获奖,在油菜王国整整摸爬滚打了30年的刘忠松教授如此感慨。但是当记者在炎炎夏日追随着油菜花开的脚步来到偏远的云南寻甸——国家小麦油菜夏繁基地的时候,深深地理解了这项成果的来之不易。

在一片几十亩油菜地里,套着袋的、开着花的、已经开始结实的、高低不同的油菜颠覆了脑海中一望无际满目金黄的浪漫花海的印象。

这块与众不同的国家小麦油菜夏繁基地,占地亩。自年建立,刘忠松教授的油菜试验地就在这里。

为了加快油菜新品种的选育步伐,油菜育种工作者需要利用我国南北地理气候的差异,进行油菜夏播加代繁育工作。于是,年硕士毕业的刘忠松,跟着导师官春云老师踏上了跟时间要效益的夏繁之路,这一跑,就是三十年。

“现在科研条件好了很多,在基地有了学校的院士工作站。原来,夏繁居无定所,寻遍很多地方,也到过很多地方做过育种;没有建立基地前,经常饭都没有地方吃”。

高原的太阳下,刘忠松一边检查学生的“工作成果”一边回答记者的提问,黝黑的脸上写满笑意。

然而,这种艰苦的环境磨砺了他的意志,更坚定了他努力的方向。

“在湖南只能种一季,我们为了加快速度,夏繁加代一年就能种两季油菜了。要不然一个油菜品种要等8到10年。”

从早晨8点到晚上11点,是他多年来形成的工作时间表。跟时间赛跑,只争朝夕,他仿佛不知疲倦。其实,除了湖南、云南,每年还要来回奔波于甘肃、陕西等地。“农业科学研究,必须要和时间赛跑”。没有五一,没有十一,也没有寒暑假,在刘忠松是常态。科学研究、指导生产,在实验室、实验田和生产基地来回奔波,已不惑之年的刘忠松总是不知疲倦。

做油菜杂交实验

解密,找到黄籽油菜变色的基因

油菜黄籽比黑籽含油量高,无色素,休眠期短,易萌发,早已被国内外许多研究者所证实。国内外都把培育黄籽油菜品种作为油菜高油分育种的一条重要途径。

但是甘蓝型油菜只有黑籽,为什么没有黄籽?芥菜型油菜为什么有黄籽且性状又稳定?是什么决定了菜籽的颜色?能不能培育出黄籽油菜?年开始,刘忠松选定了这个方向,但在最初的10余年里,他就像迷路者一样到处找出口。

“我们用眼睛去看油菜籽的颜色是看不准的,因为不同时期油菜籽颜色有变化”。研究之初,和其他研究者一样依靠种子表型颜色来判断,思维停留在性状遗传上,走了很多弯路。以前认为种子是黑色的,决定种皮颜色的物质就是黑色素。经测试发现那是原花色素在起作用,不是黑色素,否定了过去的观点。

厚积薄发。年,刘忠松在国家资助下到美国做访问学者,在学习过程中他受到很大的启发。于是,当别人还停留在传统的性状遗传上时,他转变思路,从基因与色素物质两方面着手,开始了大胆的探索。

“当时信息很少,全世界都在找这种物质。国内分子生物学刚刚兴起,技术设备差,条件不成熟。找到这个基因花了很大的代价”。

与来校访问的加拿大油菜专家进行学术交流

找对了方向,刘忠松坚定了信心。沿着新思路,年,带领团队开始申报国家自然科学基金项目。进展并没有想象的顺利,直到年才申报成功,之后又成功申报了教育部重点科技项目。

在项目的连续资助下,刘忠松如虎添翼,连续作战,找到色素物质和控制色素合成的基因。“黄籽是由两个基因控制,必须两个基因都突变才能产生黄籽,我们育种也要同时把这两个基因转变过来”。

这一成果引起学术界



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