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榨菜、梅干菜的“家乡味”是受什么基因影响? 如何准确找到西瓜裂瓜的基因?
这位在实验室里进行精准分子育种的科学家 昨天带着省自然科学一等奖来到2022科学发布的舞台
2022年01月13日 06:53:42 来源: 都市快报 记者 翁丹妮 摄影 金静馨

  我国是世界蔬菜第一大生产国和消费国。从“春在溪头荠菜花”,到“牛衣古柳卖黄瓜”,我们和蔬菜的渊源穿越时间的变迁,在中国人的餐桌上不断演变。

  从传统的经验选择育种,到现在我们熟悉的杂交优势育种,如今,我国的蔬菜育种正处于向分子育种3.0时代跨越的阶段,将来也将朝着智能设计育种的4.0时代继续迈进。

  有人说,一粒种子可以改变世界,而决定种子优劣的基因至关重要。可以这样说,种子是农业的“芯片”,基因是种业的“芯片”。而浙江大学求是特聘教授张明方,就是这样一位运用基因组信息“改变”种子的高手。

  张明方教授从事蔬菜遗传育种已有30年,他和团队在十字花科和葫芦科重要蔬菜作物基因组信息解析、功能基因挖掘、优异种质创制等领域获得了系列原创性成果,有力助推了我国蔬菜分子设计育种进程。

  在浙江省科学技术奖励大会上,张明方教授团队的这项成果——“十字花科蔬菜基因组信息解析与重要性状遗传基础”,获得了浙江省首个蔬菜园艺领域的自然科学一等奖。

  他绘制了世界上第一张榨菜全基因图谱

  丰富和深化了对榨菜“家谱”的认识

  “基因编辑”这个词以前更多出现在生物医学领域,张明方教授告诉我们,基因编辑可以说是农业领域的5G技术,但目前我国的基因编辑等新技术应用不够,在蔬菜上,还只是在少数作物中开展研究。

  张明方教授团队主要围绕我省(国)两大经济价值较高蔬菜作物:十字花科芥菜类和葫芦科瓜类等蔬菜,开展了相关种质创新与分子设计育种研究工作。

  说到芥菜大家可能不太熟悉,但提起榨菜那可就太熟了。其实,芥菜腌制“变身”之后,就成了各种我们熟悉的腌菜,比如江浙一带的榨菜、梅干菜、贵州老干妈香辣菜等。而葫芦科瓜类蔬菜也是我们的“老朋友”,像西瓜、甜瓜、南瓜等,都是葫芦科瓜类。

  张明方教授团队在国际上首次解析了异源四倍体榨菜高质量基因组,为芥菜(榨菜)作物功能基因组研究奠定了基础。

  如何培育更具风味的榨菜?张明方告诉大家,芥菜独特风味的秘密是芥菜富含硫代葡萄糖苷,硫苷不同组分决定了不同风味品质的形成。于是,张明方团队系统评价了芥菜群体中硫苷组分和含量,采用一种新型全基因组关联分析方法,找到了控制硫苷的遗传位点。

  除了榨菜,很多人夏天最爱的西瓜,也有张明方团队的贡献。我们都知道,果农最怕西瓜开裂,如何选育品质好、又不容易裂瓜的西瓜?这是个难题。因为裂瓜性状是一个典型的复杂性状,可不像我们想的简单用手掌压一压就可以判断,需要精准的数字化指标来量化,才能准确地找到控制裂瓜的基因。

  张明方团队通过构建耐裂和易裂西瓜的遗传分离群体,找到了控制西瓜果皮硬度的基因位于第10号染色体。张明方用“血型”打了个比方,如果耐裂的西瓜是“A型”,那么不耐裂的就是“B型”,兼而有之的则是“AB型”。现在,我们测测“血型”就能育出脆甜不易裂瓜的西瓜品种。

标签: 育种;葫芦科;西瓜;团队;基因;基因组信息;教授 责任编辑: 沙远哲
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这位在实验室里进行精准分子育种的科学家 昨天带着省自然科学一等奖来到2022科学发布的舞台