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【人民日报】张献龙:我为棉农献新种

2013年,张献龙(左一)考察长江流域高温对棉花生产的影响

    本报记者 蒋建科《人民日报》(2014年03月28日 20 版“寻找最美科学家”栏目)

    “脱销”“售罄”,华杂棉H318种子根本买不到!

    这个“棉农们都想种植的新品种”,以及以这个品种为代表的一批棉花新品种及其相关成果,在今年的国家科技奖励大会上荣获国家科技进步二等奖。奖项的全名听起来有些专业:棉花种质创新及强优势杂交棉新品种选育与应用。领衔这项研究的正是华中农业大学教授张献龙。

    这是一项来之不易的重大成果。张献龙带领的棉花团队与基层农技会等单位合作,在国家863计划、国家自然科学基金等项目支持下,将常规育种与现代生物技术相结合、资源创新和育种方法创新相结合,坚持上、中、下游结合,历经20多年不懈努力,最终登上国家领奖台。

    从一张仅仅1.5平方米的试验台起步,潜心基础研究,创造多项国际第一

    我国是世界上最大的产棉国和消费国。然而,种质资源狭窄导致品种同质性和产量长期徘徊不前。俗话说,“巧妇难为无米之炊”,如果把育种家比做“巧妇”,那么,种质资源就好比“米”,种质资源狭窄正如“米”少了,“巧妇”做的“饭”,也就是棉花品种,花样就少且有点雷同,专业术语叫“品种同质性”,从生产上看,这些品种无法满足生产对品种增产潜力的需要。

    要打破僵局,只有多提供“米”的品种,即在种质资源创新上下功夫。

    张献龙庆幸自己有华中农业大学这么一个研究棉花的好平台。1992年,还不到30岁的张献龙,在刚刚成立的作物遗传改良国家重点实验室,领到一张仅仅1.5平方米的试验台,在前辈们工作的基础上,开始了艰难的探索。他的棉花团队只有他和聂以春两个人,科研经费不过数万元,每年只能招一个硕士生。

    在聂以春教授的印象里,张献龙从来没有过双休日,实验室的灯常常亮到夜里12点。缺少人才,他想尽一切办法,从国内外引进;缺少经费,他四处申请。工作再忙,每周都要召开半天的学术报告,让大家交流信息,碰撞思想火花。

    张献龙始终瞄准国际前沿,不急不躁,潜心科研,带领团队终于掌握了成熟的棉花细胞培养技术体系,创造了多项国际第一:首个从雷蒙地棉、克劳茨基棉等野生棉细胞获得再生植株,首次从克劳茨基棉等野生棉原生质体再生植株。在此基础上,通过集合远缘杂交、细胞工程和常规育种评价等技术,筛选出一批早熟、高产、优质及多抗的棉花新品系。

    值得一提的是,利用成熟的细胞培养技术,团队筛选获得了具有高效再生和高频转化效率的陆地棉种质“YZ—1”,并获得了转基因方法专利,这是目前报道的再生最快和转基因效率最高的陆地棉种质,已被美国德州理工大学、中国农科院、中国种子集团公司和大北农集团等国内外科研和农业种子公司用于棉花基础和生物技术研究。

    农业大学的老师,决不能仅仅在黑板上、实验室“种地”,要到农田里去,到棉农中间去

    张献龙常说,作为农业大学的老师,决不能仅仅在黑板上“种地”,在实验室“种地”,只有到农田里去,到棉农中间去,倾听棉农的呼声和需求,接受生产实践的检验,才能培育生产急需的大成果。20多年来,张献龙保持了这个传统:每年到棉田为棉农讲课。

    有一次,湖南某县的气温超过40摄氏度,棉农们说,今天太热,张教授不会来了。话音刚落,满头大汗的张献龙准时来到棉田。

    在醉心基础研究的同时,张献龙还带领团队培育出“华杂棉1号”“华杂棉2号”“华惠103”“华杂棉4号”和“华杂棉H318”等5个优质、高产、多抗棉花新杂交种,获得授权发明专利5项。

    特别是“华杂棉H318”在国家组织的区试中具有高产、优质、多抗、适应性广等突出特点,在当年审定的5个品种中综合指数居第一位。

    不仅如此,张献龙带领团队把研究延伸到棉花栽培环节,研制出“推迟播种,合理密植,集中施肥且氮肥后移”的促早熟简化高效栽培模式,保证了品种丰产、稳产和与小麦、油菜等作物的接茬,提升农户植棉效益,推动了杂交棉生产方式的转变。建立了杂交种分子鉴定技术和高效制种技术,为棉花新品种的推广应用提供了保障。通过产、学、企合作,实现了农业科研成果的迅速转化和生产、科研、企业共赢。5个杂交种累计在湖北、河南、湖南、江西、安徽等省共推广应用过千万亩,为当地的棉花生产、农民增收做出了突出贡献。

    培育几个棉花新品种,只是万里长征第一步,培育人才方是百年大计

    在张献龙看来,培育几个棉花新品种,只是万里长征走完了第一步,培育人才方是百年大计。

    棉花细胞杂交是世界棉花研究的难题,凭借相关内容的研究,张献龙的学生孙玉强获得了全国优秀百篇博士论文。当初张献龙给出这个题目时,孙玉强不敢接,“全世界都没把细胞杂交做成,怕不好毕业。”

    “越是没有做成,就越有潜力去做,你每前进一步,都可以发出好的论文,因为你是在往成功的方向走。”在他的鼓励下,孙玉强树立了信心,坚持阅读大量文献,坚持做实验,终于取得突破。

    一位2004级女博士生,毕业前已经发了两篇有关细胞培养的SCI论文。她想留校,张献龙说,留校的话这两篇文章不够。女博士感到委屈:“你让我做细胞培养,害得我现在找不到工作,别人做分子生物学才好找工作。”

    张献龙也不生气:“我们实验室既有做细胞培养的,也有做功能基因组的,还有做分子标记的,你为什么不能把这些技术结合起来,去做一点细胞分子生物学呢?”按张献龙思路开展工作,8个月时间,这位博士生的文章就发表了,影响因子达到4.8,到现在引用率都不低。

    如今,张献龙的棉花团队已经有9人,研究内容已经扩展到棉花纤维发育的功能基因组学、棉花细胞培养和形态建成的分子生物学、棉花抗病基因的克隆与抗病育种、棉花转基因育种等。

    20多年的努力不断结出了硕果,张献龙领导的科研团队目前又有多个棉花品种分别完成了国家级、省级的区试,6项专利进入实质审查阶段,已在影响因子大于5的国际权威学术刊物上发表论文13篇。他本人2013年入选了首批“万人计划”国家百千万领军人才。

    “将棉花基因组学、功能基因的发掘与品种选育联系起来,参与国际竞争、服务国家棉花生产需求,这是我们的长远目标。”张献龙说。

    http://finance.ifeng.com/a/20140328/11997557_0.shtml

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责任编辑:晓晨
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