严建兵,华中农业大学教授、副校长,长期从事玉米基因组学和分子育种方面的研究,揭示了作物趋同驯化规律,阐明了玉米单倍体诱导的分子机制,系统解析了玉米复杂数量性状的遗传基础,部分成果已经应用于作物遗传改良;主持国家重点研发计划、国家科技重大专项、国家自然基金重点项目等多项国家级科研项目;在《科学》等杂志上发表SCI学术论文193篇;取得授权专利17项、其中PCT专利2项,部分专利已获得转化。
记者:目前,我国玉米育种研究主要面临哪些挑战?围绕明显问题,您带领您的团队主要进行了哪些科技攻关、开展了哪些探索?
严建兵:玉米是我国第一大粮食作物,占粮食总产的40%,是保障国家粮食安全的重要基石。玉米平均单产从新中国成立初的64公斤/亩提高到目前的421公斤/亩,增长了6.6倍,但仍只达到美国的60%左右。尽管个中原因复杂,但优质种质资源匮乏和育种技术落后是关键原因。近20年,现代育种技术核心专利70%为美国所有,我国仅占8.5%。基因编辑、全基因组选择等核心技术原创性不足,卡住了我国种业的脖子。
过去10多年来,我们团队围绕玉米生物育种的重大基础理论和关键核心技术,聚焦玉米种质资源自主创新这一重大科学目标,持续开展协同科技攻关。
我们主要着眼于“顶天”,不断在生物育种前沿领域探索攀登。作物新品种培育的每一次重大突破不能离开关键基因资源发掘利用和育种技术的进步。重组交换是育种的物质基础,但其机制尚不清晰。团队抱定“敢啃核心技术,才能闲庭信步”的信念,大胆创新方法,在国际上首次实现植物单细胞全基因组测序,精细揭示了玉米雌雄配子减数分裂重组交换不同的遗传规律,修正了前人认为的玉米雌雄重组没有差别的观点,为作物遗传改良的父本选择提供了理论指导。在此基础上,我们突破了系列植物单细胞测序技术,回答了玉米生殖发育过程的系列关键科学问题,解析了玉米单倍体诱导的遗传和分子基础,开发了简单的作物单倍体诱导新方法,解决了长期以来关于单倍体诱导机制假说的争论。
近年来,我们先后克隆了20多个有育种价值的玉米关键基因,其中抗锈病的关键基因为玉米抗锈病育种提供了“一招制敌”的解决方案,已经被多家育种企业大范围的应用。在基因组水平系统阐述了玉米和水稻趋同选择规律,发现一个在玉米和水稻中都增产的关键基因,小区实验表明,玉米和水稻单产比对照能够增产约10%和8%。该成果入选2022年中国十大科技进展新闻。
记者:您和您的团队是如何聚焦国家粮食安全的关键需求,实现从“实验室”到“田间”的应用转化的?
严建兵:我们聚焦于“立地”,聚焦国家粮食安全的关键需求,培育重大品种。“一个基因可以关联农业未来,一粒种子能够造福万千苍生”,优良品种是保障粮食安全的关键。生物育种研究只有同国家需要、人民要求、市场需求相结合,实现从“实验室”到“田间”的应用转化,才能真正的完成创新价值。我们团队针对黄淮海、西南山区玉米品种抗病、品质、产量等存在的明显问题,选育了“华玉11”“敦玉810”等20多个玉米新品种,创制出大量热带玉米新种质,供国内选育出的品种占西南玉米片区50%以上种植培养面积。近年来,立足于人民群众食物消费需求变化,选育可生吃的水果型甜玉米,成为乡村振兴示范点增收致富的重要抓手,带动了一批老百姓脱贫致富。
严建兵:作为高校教育工作者和科研工作者,我们思考最多的、最期待的,是如何培养出更多未来农业强国的建设者和接班人。十年树木、百年树人,好种子是培育出来的,“人才苗”一样需要培育。在科研中,我注重激发学生胸怀天下、追求卓越的学术抱负,大胆探索、敢于挑战的学术志趣,实事求是、开放合作的学术精神。
我们引以为豪的是,13年间,23名本科生和研究生在我们团队成长为国内外一流科研机构和高校的教授、研究员和创业先锋,如本次获奖项目的主要完成人之一李响,在我们团队完成研究生和博士后训练后,被中国科学院遗传与发育生物学研究所聘为研究员。许洁婷在攻读博士学位期间突破了多项转基因和基因编辑的关键技术,一边读书,一边创业,去年获得博士学位,同时公司也获得多轮融资,估值数亿元。我带领的团队目前共有11人次入选国家杰青、优青等国家人才项目。
严建兵:科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力,我们很有幸,所从事的工作三者兼有,可谓责任重大、使命光荣。作为在玉米研究领域的“种田农民”,我的人生梦想是通过遗传改良提高玉米的产量和品质,培养一批批玉米研究人才,为人们的美好生活、为国家的粮食安全出力,以实实在在的成果让广大的种田农民受益。未来,我们要继续创新赋能、加强有组织的科研,推动种业科学技术创新、保障国家粮食安全。
今天取得的成绩是一个新起点。未来,我将牢记习对华中农业大学师生“与祖国同行,为人民奉献”的殷殷嘱托,担好“强国必先强农,农强方能国强”的时代使命,瞄准世界农业科学技术前沿,努力推进原始创新,真正把论文写在祖国大地上,锚定“三全育人、‘五育’融通、师生融乐、全面发展”目标,培养更多知农爱农强农兴农、担当民族复兴大任的时代新人,为实现农业科学技术高水平自立自强贡献力量。
2023年12月12日,新疆哈密市巴里坤县第十九届冰雪文化旅游节采冰仪式在高家湖二渠水库进行。仪式主要展示了头冰的开采上岸过程。开幕式上还举行迎风旗、祈福词、喝出征酒等仪式。
2023年12月13日,河北省正定古城迎来降雪,古城内外银装素裹,犹如一幅淡雅的水墨画,美如画卷。
2023年11月28日,贵州省六盘水市明湖国家湿地公园层林尽染,景色迷人。
三角梅原产于巴西,现主要分布在中国、秘鲁、阿根廷、日本、赞比亚等国家和地区。其中,以海南三角梅最为出名。
2023年11月23日清晨,朝霞初现,三峡库区湖北省宜昌市秭归县沿江公路G348国道的绝壁岩体上,工人们正在铺设防护网,以防止岩崩和落石。
2023年11月23日,黑龙江哈尔滨,哈尔滨站工作人员正在清理站台积雪。
2023年11月21日,甘肃敦煌,首趟敦煌号铁海联运国际货运班列装载1000吨石棉驶出,经天津港通过铁海联运发往泰国曼谷。
2023年11月21日,江苏省如皋市龙游河生态公园,色彩斑斓的树木与一河碧水相应成趣。
江西省赣州市定南县历市镇,一座座风力发电机矗立在延绵群山上,与蓝天白云、绿树青山相辉映,极目远望、蔚为壮观。
2023年11月13日,国内首座港口商品车智能立体车库在山东港口烟台港建成并投入试运行。该车库占地13000平方米,可容纳商品车3000余辆,较平面堆存能力提升3倍以上,可完成智能理货、智能调度、智能转运。
日前,姚庄镇沉香村生态农场近千亩橘子园已硕果累累。近年来,当地依托自然优势,以柑橘产业、乡村景观资源、亲子旅游市场为基础,与横向的艺术产业、旅游产业相融合,在农民增收、乡风涵养等方面均取得了很明显的成效,探索出了一条具有本土特色的共富新路径。
2023年11月7日,江西省高安市一家机械有限公司员工在生产车间赶制工业接头等产品。该公司2022年被工信部列为第三批专精特新重点小巨人企业,其研发的新型无滴漏干式软管接头组件填补了国内空白,达到国际先进水平。
2023年11月7日,在云南昆明滇池(海洪湿地)湖畔,大批红嘴鸥已抵达昆明,给春城昆明增添了一道靓丽美景。
2023年11月6日,浙江省金华市,工作人员对光伏设备做巡视维护。近日,金华传化公路港第二期容量为2.91MW(兆瓦)的屋顶光伏成功并网,标志着企业“光伏+储能”这一新型小循环能源体系的建立,为企业的电力降本增效提供良好条件。
2023年11月6日,在甘肃省张掖国家湿地公园湖水中,成群的天鹅、斑头雁等候鸟在这里休憩觅食。
近年来,当地依托自然资源优势,把发展特色产业作为乡村振兴的重要抓手,采取公司+合作社+集体+农户的发展模式,全力发展有机富硒鲜食玉米深加工产业,带动集体增收,群众致富。
2023年10月12日,北大荒集团建设农场组织大型机车群对种植的20.61万亩大豆进行抢收,确保成熟的大豆颗粒归仓。
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