湖北日报全媒记者 韩晓玲 通讯员 蒋朝常
“实验室玉米团队面向国家重大需求，在玉米重要性状的机制解析和基因克隆、育种技术创新等方面有所突破。”9月8日，谈及玉米团队一系列新成果时，华中农业大学作物遗传改良全国重点实验室副主任、湖北洪山实验室常务副主任严建兵教授说，团队的下一步目标是围绕国家重大需求，集成各个研究环节，建立全基因组育种技术体系，实现玉米关键种源创新。
湖北洪山实验室聚焦生物育种领域，将主要农作物、主要园艺作物、畜禽、水产、微生物纳入研究范围。严建兵教授领衔的玉米团队，是其中一支研究团队。
玉米团队克隆一批重要基因
上月，严建兵教授团队的一项研究成果在线发表于国际学术杂志《自然·通讯》，揭示玉米单向杂交不亲和的奥秘。
玉米属于异花授粉的作物，异交率非常高。然而有一类特殊的玉米，能为其他种类玉米授粉结实，却“排斥”其他种类玉米的花粉，这种现象被称为单向杂交不亲和。严建兵团队通过研究，在目标区间内鉴定到三类共7个可能决定不亲和表型的基因，并提出一个解释其成因的三基因遗传模型。
“这三类基因有着不同‘性格’，相互博弈，最终决定玉米的单向杂交不亲和现象。”严建兵介绍，该成果不仅对理解物种的生殖隔离这一重大基础科学问题有理论意义，也对作物遗传改良尤其是杂交制种有应用价值。
有趣的是，研究团队巧妙借助了中国古代神话小说《封神演义》中的哪吒、雷震子、哼哈二将，生动形象地解释三类基因之间的关系，并绘制了一幅示意的画稿，随论文一起发表。严建兵告诉湖北日报全媒记者，这是希望在介绍科研成果的同时，也向国际传播中华传统文化。
今年以来，玉米团队的一系列研究成果引起国内外同行关注：发现可同时提高水稻玉米产量的关键基因，揭示玉米和水稻趋同选择的奥秘；创新玉米单倍体诱导方法，有助提高育种效率；构建首个玉蜀黍属“超级泛基因组”图谱，助力玉米遗传改良；成功克隆一个广谱抗病基因，能显著提高玉米对南方锈病的抗性……
“加快生物育种创新，开展种源关键核心技术攻关，核心之一在于基因。”严建兵说，团队已成功克隆一批有重要价值的基因，将努力把基因克隆和机制解析的能力转化为种源创新的能力，把基因组研究的优势转化为基因组育种的优势。通过遗传改良，提高玉米的产量和品质，尤其是玉米蛋白质含量。
推动创新链与产业链深度融合
玉米团队成员邱法展是华中农大植物科学技术学院教授，主持完成和在研多项国家自然科学基金项目和重大研究计划等国家级项目。洪山实验室成立后，作为固定研究人员，他的分工是为玉米分子设计育种，主要开展重要性状功能标记开发、高通量低成本基因型检测体系构建及重要材料遗传改良和重要种源创制。最近，邱法展手头上正在做的工作，包括高通量基因型检测体系构建、服务国内多个优势种业企业重要玉米育种材料的抗病性遗传改良、优异种质资源创新、该校襄阳智慧农业基地建设推动、鲜食水果玉米服务乡村振兴等。
“洪山实验室围绕产业链布局创新链，努力打通从关键性状遗传机制解析、重要基因克隆的基础研究，到核心种源创新的应用基础研究，再到新品种培育的应用研究的全产业链链条。”严建兵说，玉米团队因此进行了重新整合，邱法展负责做分子设计育种技术体系构建及重要种质资源创制中间环节工作，与他以前的研究方向相比，发表高水平论文的机会相对较少，这意味着可能要作出一定牺牲。
而在邱法展看来，这是我国目前商业化育种中急需解决的关键技术，自己围绕产业重大需求及团队建设而调整研究方向，所做工作是“创新链服务产业链”，很有意义。
邱法展认为，过去，理论研究成果往往难以与常规育种有机融合，现在需要科研工作者共同努力，克服上下游脱节问题，充分利用现代生物技术服务常规育种，提高育种效率和精准度，建立健全的商业化生物育种技术体系。“产业服务以技术体系建设和种质创制为主，发表高水平文章较难。”但他表示，自己愿做团队上游基础研究与下游应用研究的桥梁，将团队基础研究和应用基础研究的优势转化为育种优势及服务产业优势。期望在3至5年时间里，建立完善的玉米分子育种技术体系，精准、高效服务育种应用。
“合起伙来干大事”
“玉米团队11年来在玉米复杂数量性状的遗传解析、重要基因克隆方面有所贡献，在国际上有一定的知名度和影响力。洪山实验室的组建，促使我们‘革自己的命’。”严建兵说，以前，大家围绕各自感兴趣的方向做研究；现在，要通过有组织的科研来服务国家重大需求。聚焦重大现实问题、服务国家重大需求，必须改变单打独斗、资源分散的弊端，深入推进有组织的科研。
洪山实验室的主要研究方向，包括农业生物种质资源保护与创新、农业生物重要性状的生物学基础、农业生物绿色优质品种培育、农业绿色生产体系、农产品质量安全与营养健康。“合起伙来干大事”，已经成为各个团队的口头禅。
去年底，洪山实验室启动湖北省科技重大项目“农业生物绿色优质品种选育”，以提供绿色营养健康的水稻、玉米和油菜产品为总体目标，以育种技术创新为先导，集成各方优势力量协同攻关，推进产学研更加深入紧密合作。
这个月，洪山实验室又启动了武汉市生物育种关键技术攻关及新品种培育科技重大专项项目。专项由武汉市科技局采取“揭榜挂帅”方式实施，5个项目涉及水稻、油菜、蔬菜、生猪、鱼类，由洪山实验室牵头承担，多个高校、科研院所和重点企业将围绕其中的关键技术及品种培育，开展协同攻关。
严建兵介绍，洪山实验室成立一年多以来，强化有组织的科研，围绕关键种源组织协同攻关，最大限度释放创新活力。实验室承担了一批生物育种重大科研任务，目前已初步取得一批重要研究成果。
本文原载湖北日报9月26日05版点击阅读原文
