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刘忠松:潜心30年破译油菜种子“变色”密码

| 2018-12-01 阅读 11

  谢樱

  日前,在2017年湖南省科技奖励暨创新奖励大会上,由湖南农业大学教授刘忠松主持的“油菜黄籽形成的分子机制研究与应用”获得湖南省自然科学奖一等奖,研究成果甘蓝型油菜新品种“湘杂油518”获得认可。

  据了解,该品种产出的油色泽清亮,比黑籽品种含油量高5个百分点。“关键在于找到了黄籽黄皮的基因,破译世界难题,这是很不容易的。”中国工程院院士官春云对该项成果表示肯定。

  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育种的一条重要途径。但是在实践中,对于黄籽油菜的研究仍存在一些瓶颈。

  为什么甘蓝型油菜只有黑籽而没有黄籽?为什么芥菜型油菜能既有黄籽又性状稳定?早在1988年,刘忠松就选定了这个方向——选育黄籽甘蓝型油菜。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,刘忠松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,走了不少弯路。

  1998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。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。

  2007年以来,刘忠松先后找到色素物质和控制色素合成的基因。“黄籽是由两个基因决定,在育种上必须同时进行控制,才能得到黄籽。”刘忠松表示。这一成果也引起了学术界的关注。2011年,在第13届国际油菜大会上,首次公开报道了油菜黄籽基因克隆。

  专家们普遍认为,这项研究成果有五个方面的创新:改变了原来思维定式,找到决定种皮颜色的物质;克隆了控制色素合成的基因;揭示了黄籽基因的起源;发明了检测技术并应用到育种;培养出了一批黄籽品种和材料。

  在研究理论的指导下,刘忠松团队经过长期选择培育,创制出了“黄矮早”等一批早熟、矮秆、纯黄的新种质,性状遗传稳定,含油量高达52.38%,创造了早熟油菜地区含油量新纪录。“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,也就没有今天的收获。”在油菜王国整整摸爬滚打了30年刘忠松教授感慨。

  刘忠松还算了一笔账:黄籽油菜,不需要脱色,加工步骤减少,企业成本降低,生产效益更好;菜籽粕可以直接做饲料,企业不需要过多环节,生态环境效益更好;一公斤油菜籽可产一斤油,一亩地就可以多产十公斤油,可增加两百元利润。

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