5·30 ▏黄三文:用大数据精准培养“你的菜”
5·30 ▏黄三文:用大数据精准培养“你的菜”
在中国农业科学院深圳农业基因组研究所研究员黄三文办公室的一面白色玻璃阻遏上,用马克笔写着一组杂交育种模式图。这是多年前,他写下的关于“优薯打算”的创想。
杂交育种是将怙恃本杂交,形成差异的遗传多样性,再通过对杂交儿女的筛选,得到具有怙恃本优良性状、且不带有怙恃本中不良性状的新品种的育种要领。马铃薯是依靠薯块繁殖的同源四倍体物种,“优薯打算”将用二倍体自交系替代同源四倍体品种举办杂交育种,大幅提高育种效率。用杂交种子替代块茎繁殖,把繁殖系数提高1000倍,这是黄三文仍在攀缘的一座科学岑岭。
他与农业基因组研究的缘分从马铃薯开始,在破解黄瓜、西红柿等基因组暗码,敦促蔬菜基本研究进入基因组时代后,马铃薯依旧是他最体贴的作物。
2020年5月30日,黄三文被授予全国创新争先奖状。“我们所做的,不是为创新而创新。我们存眷的是,怎么运用农业科技手段,让老黎民吃上安详康健鲜味的蔬菜。”获奖后,黄三文说。
没有苦味的黄瓜,找回儿时味道的番茄,用种子栽培的马铃薯……黄三文暗示,来自中国科协的这份必定,鼓励着他继承教育团队,操作组学大数据,敦促作物育种厘革。
发愤从农:从见证杂交水稻高产开始
少年时期的黄三文亲眼看到,自家地里种植的袁隆平院士培养的杂交水稻产量翻了一番。这在他的心中播下一颗农业科技创新的种子,促使他报考原北京农业大学,并成为一辈子与农作物打交道的“农科人”。
2000年,黄三文来到荷兰瓦赫宁根大学攻读博士学位,正式开始了蔬菜分子设计育种的科研路程。
晚疫病是马铃薯第一大病害,瓦赫宁根大学其时开展马铃薯抗病基因克隆研究已有10年,一直未取得显著希望。
通过深入思考,黄三文认为失败的主因是克隆基因的要领存在问题,发起采纳更靠得住的图位克隆法。他的导师Evert Jacobsen传授欣然采用,让他放手去做。
没有基因组图谱,图位克隆基因就是一项异常难题的工程。此外学闹事情8小时,他天天至少事情12小时。周末是他最兴奋的时候——各人都休息去了,他可以不被打搅地利用尝试仪器了。
颠末恒久高强度的研究事情,他与英国科学家相助成立了R3a-Avr3a基因互作系统,已成为马铃薯晚疫病菌研究的模式体系。
斗胆打破:敦促蔬菜研究进入基因组时代
结业回国后,黄三文在中国农科院蔬菜花草研究所创立了成果基因组课题组,接受课题组长。
课题组一创立就参加了荷兰组织实施的国际马铃薯基因组打算。
由于马铃薯测序质料是杂合二倍体,基因组较量巨大,构建其物理图谱很是坚苦。传统Sanger测序技能价值昂贵,项目希望不顺,国际协作组士气低沉。
2006年,新一代测序技能NGS开始浮出水面,固然尚无操作新技能对大基因组举办从新测序的先例,但黄三文敏锐地意识到,新一代NGS测序技能为蔬菜基因组打算带来的时机。
“与其干耗着,不如实验用新一代测序技能测一个新的物种”。2006年底,黄三文抉择用NGS做一次实验,测序基因组较小的黄瓜。
两年时间,黄三文团队完成了黄瓜基因组测序。这是国际上第一次用二代测序技能完成的大基因组测序事情,也是第一个蔬菜作物全基因组阐明论文,实现了新中国创立后我国园艺界在国际顶尖学术期刊上颁发论文零的打破。
反观马铃薯基因组打算的希望迟钝,黄三文下刻意另辟门路。