農(nóng)科講壇第35期將于2018年6月22日(星期五)上午9:00在國家農(nóng)業(yè)圖書館報告廳舉行。本期農(nóng)科講壇特邀中國工程院院士、中國農(nóng)科院副院長王漢中講述“油菜科技創(chuàng)新呵護(hù)人類健康”。敬請關(guān)注。
獨戀菜花 引領(lǐng)風(fēng)騷
——記中國工程院院士、中國農(nóng)科院副院長王漢中
30多年來他潛心油菜科研,以國家油菜產(chǎn)業(yè)需求和人民消費需要為導(dǎo)向,帶領(lǐng)團(tuán)隊開展從理論、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),他就是中國工程院院士、中國農(nóng)科院副院長王漢中。
扎根油菜試驗田
1980年,王漢中以優(yōu)異成績考入華中農(nóng)學(xué)院,與油菜花結(jié)緣,他師從我國著名農(nóng)學(xué)家、中國油菜學(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。1990年,學(xué)有所成的王漢中被分配到中國農(nóng)科院油料所。作為當(dāng)時稀缺的高學(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年王漢中評上了研究員,1998年起擔(dān)任國家油料作物改良中心主任和博士生導(dǎo)師,逐漸成長為油菜學(xué)科年輕一代的帶頭人,踏上了油菜科研的廣闊舞臺。
破解“雙低不抗”難題
20世紀(jì)70年代后期,我國開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題。他帶領(lǐng)團(tuán)隊創(chuàng)新技術(shù)路線,創(chuàng)建了簡便、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,并實現(xiàn)了跨國轉(zhuǎn)讓,育成了中雙9號等抗菌核病和抗倒伏性突出的雙低油菜新品種10個,累計推廣8600多萬畝,為我國油菜雙低化率由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
含油量偏低的問題長期制約著我國油菜產(chǎn)業(yè)的競爭力,我國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加拿大低5個百分點左右。在國家973計劃的支持下,王漢中大膽創(chuàng)新,巧妙設(shè)計了油菜含油量研究多條技術(shù)路線,帶領(lǐng)團(tuán)隊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、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)隊鑒定出12個新的控制高含油量的基因位點,建立了高油分子標(biāo)記輔助選擇聚合育種技術(shù),獲得6項國家發(fā)明專利和1項中國專利優(yōu)秀獎。通過聚合育種創(chuàng)制出含油量達(dá)60%以上的特高油新材料5個。其中“YN171”高達(dá)64.8%,是世界上已報道的油菜含油量最高值。他育成了中雙11號等4個高油、多抗雙低新品種,累計推廣3500多萬畝。中雙11號于2008年通過品種審定,是我國首個含油量超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號從2010年至今連續(xù)7年被農(nóng)業(yè)部選為國家主導(dǎo)品種,還被國內(nèi)同行作為高油優(yōu)異親本培育出7個高油新品種并推廣400多萬畝。2014年,他領(lǐng)銜的油菜高含油量聚合育種技術(shù)及應(yīng)用獲國家技術(shù)發(fā)明二等獎。
實現(xiàn)高油高產(chǎn)同步改良
加工企業(yè)對高油油菜非常鐘情,但如果不能優(yōu)質(zhì)優(yōu)價,油農(nóng)卻有可能因高油品種產(chǎn)量較低而不愿種植。面對這一潛在的問題,王漢中帶領(lǐng)團(tuán)隊在科研的道路上繼續(xù)攀登,鑒定出51個油菜產(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,這是國際上通過遺傳作圖方式克隆的多倍體作物首個產(chǎn)量構(gòu)成性狀調(diào)控基因。他推動了油菜及其祖先種的全基因組測序,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17萬個單核苷酸變異位點(SNP),合作開發(fā)出的首張油菜全基因組SNP芯片被國際油菜界廣泛利用。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)、《美國科學(xué)院院刊》(PNAS)等國際權(quán)威刊物,油菜高產(chǎn)相關(guān)技術(shù)獲國家發(fā)明專利5項。
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45%,已累計推廣500多萬畝。
站在油菜科研新起點
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,其中獨著的《我國油菜產(chǎn)需形勢分析及產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策》入選“中國頂尖學(xué)術(shù)論文TOP 5000”,被國內(nèi)外廣泛引用。
2017年11月,王漢中當(dāng)選為中國工程院院士。面對激烈的國際競爭和廣大消費者、油菜生產(chǎn)者對油菜產(chǎn)業(yè)新的需求和期盼,王漢中提出了未來油菜產(chǎn)業(yè)和科技創(chuàng)新的“雙全戰(zhàn)略”,即對油菜各生育期的全價值鏈發(fā)掘和對各價值點的全產(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)戰(zhàn)略。“全價值鏈發(fā)掘”包括油菜芽的菜用價值,油菜苗的菜用、飼用、肥用價值,油菜苔的高端功能型蔬菜用價值,油菜花的旅游觀光價值,菜花蜜的蜜源價值,雙低菜籽油的營養(yǎng)健康價值,雙低菜籽餅的優(yōu)質(zhì)高蛋白飼用價值,以及油菜輪作的培肥抑病價值等?!叭a(chǎn)業(yè)鏈開發(fā)”則是針對上述每一個價值點進(jìn)行綠色化、規(guī)模化、機(jī)械化、標(biāo)準(zhǔn)化、品牌化開發(fā),將每一個價值點都打造成一個產(chǎn)業(yè),開發(fā)形成油菜的產(chǎn)品鏈和品牌鏈。
對于未來,王漢中干勁十足,充滿期待的說:“我們正在推動實施的‘雙全戰(zhàn)略’,對油菜產(chǎn)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、滿足人民對油菜產(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>