图为西南大学家蚕基因组生物学国家重点实验室主任代方银在实验室内指导工作。 周毅 摄
这样的成果何以取得?窥一斑而知全豹,代方银向记者谈起从事家蚕遗传学研究的30年。
代方银1969年出生于贵州一个农村家庭,亲身经历磨砺,让他深知“农”为民之本的重要性。在填报高考志愿时,他主动选择西南农业大学(2005年与西南师范大学合并为西南大学),并于1993年毕业留校,在现中国工程院院士、西南大学蚕学与系统生物学研究所所长向仲怀及前任国家蚕桑产业技术体系首席科学家鲁成的培养下,从事家蚕种质资源保护和研究,为蚕学发展执灯前行。
“当时,身边人都说我‘掉进了苦海’,但我并不觉得。”代方银介绍说,保护家蚕品种资源,是所有家蚕研究的基础。为保存好蚕品种,彼时他常年待在西南农业大学家蚕基因资源库内,像养育孩子一样照料蚕宝宝,同时收集、鉴定、诱变及定向改造家蚕。
至世纪之交,资源库内蚕的品系数从前人积累的300多种增至700多种,西南农业大学正式宣布建成世界最大家蚕基因资源库。目前,这一被誉为“蚕宫殿”的“世界第一库”已占据领先地位20多年,保存着1100余种家蚕品系活体,为后期开展育种研究奠定雄厚基础。
蚕,中国从古至今最主要的经济昆虫之一,为国家经济社会发展立下汗马功劳。但二十世纪八九十年代以来,家蚕育种遇到瓶颈。传统育种方法的局限性令家蚕的品种、产量、性状无明显改善,严重限制了蚕桑产业效益的进一步提升。
图为家蚕生命周期各阶段丰富的表型多样性。 家蚕基因组生物学国家重点实验室供图代方银认为,培育高产、优质、高抗、具有特殊性能的高价值蚕品种是家蚕育种的重要方向,而为“育种”破局的前提是摸清影响家蚕育种性状的基因状况。2019年代方银团队全面启动“千蚕基因组”计划,历时4年出炉“家蚕超级泛基因组图谱”。
据介绍,团队对主要来自“蚕宫殿”中的1078份蚕种质资源进行了深度测序,囊括了目前最全面的家蚕和野桑蚕基因组信息,是迄今全球动植物中最大的长读长泛基因组。简单来说,通过这张图,科学家可以像“查字典”一样去对接表型和基因组密码。
“这一成果将开启分子育种新纪元。”向仲怀评价说,如果说以前鉴定特定性状的基因或其因果变异犹如“大海捞针”,现在可谓是“瓮中捉鳖”。超级泛基因组提供了“精细网格化”的“坐标”指导,行家里手可以根据育种目标,结合基因组选择、基因编辑、合成生物学等分子育种手段,实现设计育种。
从发展建成世界最大“家蚕基因库”到主持完成“千蚕基因组”计划,再到充满期待的“超级蚕”育种,代方银把其科研之路归纳为“三部曲”。他畅想,随着蚕桑基因组生物学成果向应用开发推进,现代蚕桑业实现转型升级后再次大力造福人类,不仅为乡村振兴、生物经济等提供新的供给,也可在医学、材料学等有关国家战略需要的核心技术领域迸发出新的作用。
年过五旬,身兼教学、科研、管理等职的代方银觉得自己的时间愈发宝贵。他坦言,“超级蚕”的设计育种之路或将面临曲折,但只要道路是正确的,就不怕用长期的实践来检验,要努力去实现。
“科研的本质就是有需求导向和时代特征的创新,而创新就是发现未发现、揭示未揭示、创造未创造。”代方银告诉记者。(完)
【农业强国光明谈】“农业强国”路在何方?创新是根本驱动力****** 我国农业科技创新水平如何?在哪些方面存在问题?怎样才能实现农业的可持续发展?本期《农业强国光明谈》邀请中国社会科学院农村发展研究所所长、研究员魏后凯和中国农业科学院农业经济与发展研究所党委书记、研究员毛世平,一起了解我国的农业科技发展之路。 毛世平在节目中介绍,科技进步贡献率是目前衡量农业科技水平的重要指标之一,我国2021年科技进步贡献率达到61.5%,创造了历史新高。目前我国农业科技水平已经进入世界第一方阵,但比起农业发达国家,仍然存在差距,最明显的就是产学研融合方面,尚未解决“科技经济两张皮”的问题。党的二十大报告中特别提到,对于适合市场的农业科技成果,要以企业为主导地位强化产学研深度融合,实现创新链与产业链的有效结合。 魏后凯表示,我国已经建立了规模庞大的农业科研教育体系,该体系对我国的农业现代化做出了很大贡献。目前我们的农业科技发展主要存在三方面问题:第一,创新能力不足,创新更多集中在国家支持的大学科研院所,而企业没有经营起来;第二,科技成果转化远远滞后于科学研究;第三,科技创新的地区间差别较大。创新是农业强国建设的根本动力,接下来我们要加强未来农业颠覆性技术的研究,用新一轮科技革命来推动农业发展。 访谈中,魏后凯和毛世平还探讨了如何弥补我国与发达国家在关键领域的差距、我国农业产业链现状等话题,点击视频观看详情。 往期回看: 【农业强国光明谈】何以夯实粮食安全根基? 【农业强国光明谈】从农业大国迈向农业强国,面临哪些机遇和挑战? 【农业强国光明谈】国产白羽肉鸡自主育种“突围”记 科学顾问 魏后凯 中国社会科学院农村发展研究所所长 研究员 毛世平 中国农业科学院农业经济与发展研究所党委书记 研究员 联合出品 科普中国 中国农业科学院 农业农村部人力资源开发中心 中国农学会 光明网 总 监 制 宋乐永 廖丹凤 总 策 划 战 钊 邬震坤宋雅娟 导 演 组 宋雅娟 谢 芸 武玥彤 主 持 人 林佳欣 视觉设计 翟 烽
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