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大众网记者 曲顺 张玉 通讯员 周维维 薛春燕 青岛报道
12月3日,何梁何利基金2024年度颁奖大会在北京隆重举行。本年度何梁何利基金科学与技术奖共授予56位杰出科技工作者,其中“科学与技术成就奖”1位,“科技与技术进步奖”33位,“科学与技术创新奖”22位。青岛农业大学园艺学院院长张忠华教授荣获“科学与技术创新奖”(青年创新奖)。
何梁何利基金奖是由何梁何利基金设立的奖项,1994年3月30日由香港爱国金融家何善衡、梁銶琚、何添、利国伟先生捐资设立,旨在奖励取得杰出成就和重大创新的科学技术工作者,促进中国的科学与技术发展。何梁何利基金奖共设有何梁何利基金“科学与技术成就奖”、何梁何利基金“科学与技术进步奖”、何梁何利基金“科学与技术创新奖”(下设青年创新奖、产业创新奖、区域创新奖三类),每年评选一次。今年是何梁何利基金成立30周年,30年来,共奖励了1638位科技工作者,成为我国社会力量创设科技奖项的成功范例,为激发我国科技发展的活力、培养自主创新人才发挥了积极作用。
作为蔬菜分子遗传育种领域的领军人物,张忠华教授凭借多年的科研积累与创新思维,在甜瓜、黄瓜等葫芦科作物中率先开展了基于基因组演化和组学大数据等加速功能基因的研究,大大推动了葫芦科生物学和分子育种的进展,也为同行研究提供了新的研究思路。
张忠华教授担任The Innovation Life、Journal of Integrative Plant Biology (JIPB)、Journal of Integrative Agriculture (JIA)、Horticultural Plant Journal (HPJ)、《中国农业科学》《园艺学报》等期刊编委,第五届中央国家机关青联委员,第十二届全国青联常委,民盟中央青年工作委员会委员,政协山东省第十三届委员会委员,政协青岛市第十四届委员会常委。
张忠华教授在Nature、Science、Cell等期刊共发表SCI论文90余篇,共被引用1.4万余次,其中(共同)第一或通讯作者在Nature Genetics(3篇)、Nature Communications(2篇)、PNAS和Plant Cell(3篇)等期刊发表30余篇。张忠华教授入选国家“杰青”、国家高层次人才计划领军人才、国家“优青”和泰山学者特聘教授等人才计划项目,获国家自然科学二等奖(第2)、中国青年科技奖和中华人民共和国成立70周年纪念章等。他担任中国园艺学会分子育种分会副理事长、山东省学科评议组农学组秘书长等。近年来,他主持国家重点研发计划课题1项、国家自然科学基金重点项目1项和国家自然科学基金面上项目3项。其中,2021年、2022年分别获得国家自然科学基金委重点项目和“杰出青年科学基金”人才项目资助,实现了学校在该项目上的历史性突破。
为端牢“中国饭碗”注入强劲动力 推动甜瓜黄瓜产业化新突破
农业现代化,种子是基础,种业是国家安全战略的重要组成部分,有序推进生物育种是国家战略需求。当前,随着基因组学和分子生物学等生命科学的飞速发展,种业已跨入一个利用基因改造的“基因时代”,世界前沿种业创新进入了以“生物技术+人工智能+大数据信息技术”为特征的育种4.0时代。然而,由于瓜类作物如黄瓜、甜瓜、冬瓜等在基因组结构、性状基因调控机制不明等方面存在诸多困难,如何高效解析功能基因、提升育种效率仍然面临巨大挑战。
甜瓜是世界范围内的重要瓜果类作物,2024年以来,青岛农业大学园艺学院张忠华教授团队迎来了甜瓜功能基因组研究收获的小高峰,先后在国际重要期刊连续在线发文,分别涉及葫芦科果实发育共有调控元件、薄皮甜瓜酸味调控、甜瓜果实变苦以及甜瓜遗传育种基因型鉴定等相关研究发现,加速了以甜瓜为代表的葫芦科作物生物学和分子育种的进展,为做强瓜类种质芯片,端牢“中国饭碗”注入强劲动力。
张忠华团队通过比较不同瓜类作物基因组,确定了各作物间的基因同源对应关系,并发现目前已知葫芦科作物应该起源于一个拥有15对染色体的祖先基因组,然后经过染色体多次断裂和融合等,形成了目前染色体数目丰富多样的葫芦科作物基因组。其中,冬瓜保留了最多的祖先状态,十分有助于推测基因的祖先状态和演化规律。这些发现为未来葫芦科作物的比较基因组和重要功能基因研究提供了重要参考,也为葫芦科物种间的遗传和基因知识相互利用奠定了基础。
华南黄瓜味道变苦会严重影响市场销售,为解决这一问题,张忠华团队挖掘研究关键基因信息,开发了30多个分子标记,并为甜瓜和黄瓜开发了全基因组背景选择芯片系统,分别包含2000个和600个标记,可缩短回交选育进程4-5个世代,并可用于纯种与品种鉴定、遗传定位等育种领域。目前,这些技术已在中国农科院蔬菜所、山东省农科院等进行了应用,推动黄瓜、甜瓜等育种进入分子设计时代。
在此基础上,合作者培育了‘蔬研’系列黄瓜品种,成功解决了华南黄瓜品种变苦而丧失商品价值的生产难题,并提高了产量,累计推广约100万亩,创造约80亿元的经济价值,取得了显著的社会效益。张忠华教授的科研追求从未因过往成就而止步,他对科研的热忱推动了他在瓜类基因组学研究的持续进步。展望未来,他将坚守科研初心,以不懈的努力和满腔的热情,在蔬菜基因组学的研究领域中不断追求卓越,精益求精。
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