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严建兵:站在世界玉米研究前沿的“种田农民”
发布时间:2019-02-20

     “我的人生梦想就是通过遗传改良提高玉米的产量和品质,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。”在一次报告中,严建兵这样描绘他的梦想。

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人生梦想是提高玉米的产量和品质


       最佳的舞台在祖国

       1995年,来自湖北咸宁的农家子弟严建兵考入华中农业大学生科院生物技术基地班,8年后博士毕业,任中国农大讲师。2006年10月,严建兵从100多位应聘者中脱颖而出,获得国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)和康奈做学术报告尔大学联合招聘的博士后位置。两年未到,中心提前聘他为“副科学家”,10个月后又聘他为“科学家”,而这个过程通常需要五六年。

       2003年以来,严建兵一直从事基于连锁定位和关联分析的方法剖析玉米复杂数量性状的遗传基础。他以玉米维生素A为目标性状,通过连锁分析、关联分析、表达分析等手段找到了3个控制目标性状的关键基因,育种学家利用其开发的分子标记选育的高维生素品种已在非洲赞比亚等国推广。同时他还负责分子育种平台的建立,并应邀为《作物科学》杂志就关联分析撰写综述。

       2010年9月,他做出了一个重大决定:回国!回到华中农业大学之后,凭借创新的思维、勤勉的工作和扎实的科研产出,严建兵的事业发展进入了“快车道”,成为国内生命科学研究领域的一颗闪耀新星。7年来,由他领衔的华中农业大学“玉米种质资源创新和分子育种”团队不断发展壮大,先后引进青年教授4名,培养青年教授1名。团队中3人入选中组部“青年特聘专家”,4人入选“楚天学者”特聘教授。目前,这支平均年龄40岁的年轻团队,已入选湖北省自然科学基金和农业部的创新团队,成为我国玉米遗传研究的重要力量。


       投身科研,最好的价值在贡献

       保障粮食充足、安全、富有营养,是育种学家们的使命所在,也是严建兵孜孜以求的努力方向。“从充满不确定性的未知,到探寻已知的过程充满乐趣。”严建兵认为,科研是最好的生活方式,“我希望把学习的知识应用到大地上”。

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严建兵获得 2010 年度日本国际青年农业科学家奖(左)


       严建兵建立了一个被广泛应用的玉米种质资源开放共享平台。在全球范围内收集了1200多份自交系,通过表型和基因型选择,构建了一个包含527个材料、具有广泛代表性和多样性的关联分析群体,并解析了籽粒表达基因的转录调控网络。该平台无偿开放给同行共享,已累计向中国科学院、中国农科院等50余个单位发送种子15000余份。

       通过巧妙的方法创新,严建兵成功分离玉米四分体的4个小孢子并提取其完整DNA,首次实现了植物单细胞全基因组测序,建立了玉米近于单碱基水平的重组图谱,准确计算出玉米一次减数分裂平均发生19.3次重组交换,揭示了玉米基因组中存在较强染色体负干涉和染色单体干涉、重组受环境因素影响等重要遗传学现象,丰富了玉米遗传学理论,修正了教科书中的传统观点。2017年10月,他和中国农业大学金危危教授课题组合作,利用单核测序技术,初步解析了玉米单倍体诱导机制,以利于加快育种进程,助力作物的遗传改良。

       严建兵与合作者鉴定了一批有重要育种价值的功能基因,并应用于育种实践。提出了利用温带玉米优良等位基因改良热带玉米维生素A原含量的新思路,在生物强化育种中,在不影响玉米产量的前提下,提高玉米籽粒中微量元素和有益成分的含量,以提高玉米品质,满足人们对营养多样化的要求。相关品种已在非洲赞比亚和中国云南等地推广应用。利用分子标记选育的高维生素E甜玉米品种推广面积占全国甜玉米推广面积的21.5%,该系列成果2016年获国家技术发明二等奖(排名第二)。

       与合作者提出了微效多基因的累加是高油玉米成因的观点,鉴定了26个与玉米籽粒总含油量相关的基因,可完美解释籽粒总油分的表型变异。建立了玉米籽粒的代谢蓝图,实现了代谢组学和基因组学等多维组学的交叉,发现代谢产物可以作为一种重要的生物标记,其中26种不同的代谢产物可以解释粒重72.6%的表型变异,为促进玉米增产提供了新的线索。

       根据SCI-Expanded数据库统计,在玉米研究领域,严建兵是最近10年来全世界发表SCI论文数最多的3位科学家之一。其研究成果被《植物生理学报》评为2008—2013年中国植物生物学领域最重要的研究进展之一。因在维生素A生物强化方面的学术贡献,严建兵荣获2010年度日本国际青年农业科学家奖,该奖项每年在全球范围内只颁发给3位科学家。因在植物关联分析方面的成绩,荣获2011年度美国杜邦青年教授奖,是当年唯一获奖的中国科学家。


       “学习强国”链接

        https://www.xuexi.cn/1fc01b6e1376a86331d4c93cfb0ddcd7/e43e220633a65f9b6d8b53712cba9caa.html?tdsourcetag=s_pcqq_aiomsg   


      文字来源:湖北科技协会供稿





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