9月22日晚,在农科楼阶梯教室,公司客座教授黄三文老师为公司园艺专业2015级卓越人才班做了题为《蔬菜驯化的基因组学历史》的报告。此次报告是卓越人才班组建以来的第一次集体学习活动,开拓公司员工的专业领域眼界,激发同学们对科研事业的浓厚兴趣。会议由王西平副经理主持。
黄三文教授为“国家杰青”、“973”项目首席科学家,曾获“国家科技进步二等奖”,以第一作者在Nature、Science等国际顶尖杂志上发表SCI论文17篇,实现了第一个蔬菜作物全基因组分析论文、第一个变异组分析论文,实现了我国园艺界第一次在高影响因子的国际学术期刊上发表论文,并实现了我国蔬菜基因组学研究在国际上从“跟跑”向“领跑”的转身。
本次报告会上,黄三文教授利用自己实验室三个实际的故事详细生动的为大家介绍了基因组学在蔬菜研究上的的历史与发展,阐述了大数据应用在现代农业中的地位与前景:
黄瓜苦味——蔬菜遗传密码的破译
“吃黄瓜快吃到瓜蒂时,往往会变得非常苦。这是因为老祖先的驯化并未完全解决黄瓜苦味问题,科学家也一直没找到原因。”黄三文教授试图用最通俗的语言解释,“造成黄瓜苦味的物质是葫芦素c,而叶片中的苦味有非常好的抗病虫性。让葫芦素c仅存于叶片中而不影响黄瓜口感,这个问题很难均衡。”
黄三文课题组在植物界首次采用采用将基因组大数据与分子生物学、生物化学融合的无苦味黄瓜分子育种方案,花费5年时间最后终于找到了合成苦味物质葫芦素c的9个基因,也找到了调控黄瓜苦味的两个‘主开关’。奠定了我国蔬菜基因组研究的国际领先地位。
番茄在人的主导下如何成长
从毎粒只有1克重的野生西红柿到到我们现今所吃的番茄,重量增加了几个数量级。黄三文老师深入浅出地介绍了采用番茄变异组学回答番茄如何变大的问题。此外,黄三文老师还提出目前正在探索番茄的品质,争取将挥发性物质提高1-2倍,将糖含量由4.4%提高到6%,让番茄重新回归儿童都爱吃的食品。
从「读基因」到「写基因」的马铃薯十年之约
1915年的马铃薯主栽品种,至今仍然是我们的主栽品种,之所以停滞不前,关键原因在于它是背景复杂的四倍体,育种难度太大。如果可以比喻的话,四倍体就像四个人干活,二倍体就像两个人干活,那么如果将四个人干活时的无效功减少,那么两个人提高效率能不能做到四个人的工作量。“将四倍体变成二倍体?”黄三文老师这样想到。这一巨大的挑战已经起步,黄三文课题组计划采用全基因组设计育种,计划到2020年育出具有和四倍体产量80%相当的二倍体马铃薯,并在报告现场承诺让大家拭目以待2025年超四倍体产量的二倍体马铃薯。
黄三文老师的报告内容丰富又氛围轻松,前沿的科研项目让同学们惊喜不已,报告会结束后,现场同学们仍意犹未尽,纷纷向黄老师提出自己的疑惑与设想,老师则耐心而饶有兴致地一一回答了同学们的问题,并表示欢迎西农学子去他的实验室进行学习交流,现场气氛热烈。