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【农大好故事64期】探索枣基因组的秘密

发布时间:2018-06-12    来源 :未知   作者:佚名  

刘孟军教授在世界首个枣全基因组测序完成新闻发布会上介绍成果情况

  成熟的枣果展开像红旗, 盛开的枣花就像黄色的五角星,把黄色的枣花镶在红色的枣皮上就是一面五星红旗,枣是最有中国特色的民族果树。提起研究对象,刘孟军总是充满深情,滔滔不绝。

  别人眼里这小小的枣,刘孟军带领科研团队把它演绎成了终生事业还搞出了大名堂。从枣的种质资源评价、良种选育、高效栽培技术、重大病害治理及营养与加工等多方面对枣进行全产业链科学研究和技术开发,获得了10多项创新性成果,两次获得国家科技进步二等奖。刚刚获得2017年度河北省自然科学一等奖的枣全基因组测序及其应用成果就是刘孟军科研团队在基础研究方面多年努力的最新结晶。现在就让我们走近这支在科研道路上永不满足的团队。

  我们的目标是让千万枣农受益

  2000年人类基因组工作框架图的发表震惊了全世界,也给刘孟军带来深刻的启迪,他梦想着有一天能破解枣基因组的秘密。随着技术、资金等各种条件的成熟,2010年,刘孟军带领研究团队与深圳华大基因等多家国内外单位合作,开始了枣全基因组测序的破冰之旅。

  2014年底,刘孟军研究团队在世界上率先完成了枣树的全基因组测序,并使枣树成为世界鼠李科植物和我国干果中第一个完成基因组测序的物种,主体成果发表于国际Top学术期刊《自然-通讯》,影响因子11.47,成为迄今国际枣界和鼠李科影响因子最高的论文。

  最近两年,刘孟军带领团队以全基因组测序研究成果为基础,着力开展了枣树分子育种等应用性研究。他们首次从全基因组水平系统挖掘枣SSR标记,并应用于255个品种亲缘关系分析,为枣起源于晋陕黄河峡谷提供了分子证据;他们还搭建成枣基因组数据库网站并向全世界开放,通过可视化处理,为各国科研人员查看枣基因序列和结构及比对分析等提供了便捷高效平台。

  刘孟军说,枣树原产我国黄河中下游地区,是我国最具民族特色优势的果树,栽培面积和产量均占到世界的99%。枣年产量800多万吨、在干果中居第一位,是我国2000万农民的重要经济来源。而枣全基因组测序相当于是打开了枣树基因宝库的金钥匙,我们的目标是将这项基础性科研成果应用于提升枣的产量和品质,让千万枣农受益。

  没有比脚更长的路,没有比人更高的山

  虽说科研的道路没有坦途,苦与乐的风景总是交错呈现,但从零起步破解枣基因密码的艰难过程,还是让团队印象尤为深刻。

  刘孟军说,当时全世界对枣基因组测序工作一片空白,甚至连枣的基因组多大也不知道。但更让人始料不及的是,初步测序后发现,枣树基因组属于高度复杂类型,测序和组装的难度异常大。

  虽然困难重重,但我们团队从未动摇过。一来,刘孟军老师自己有股韧劲儿,对选择做的事就要坚持;二来,是我们团队一直研究枣,对枣树情有独钟。在中国,枣文化内涵丰富,代表着红火、喜庆等美好的事物,做大做强中国枣一直是我们追求的目标。项目的第二完成人赵锦回忆道。

  为了攻克难题,刘孟军带领团队成员经常奔波在保定与深圳两地之间,夜以继日地工作。赵锦曾连续一个多月吃住在深圳华大公司,从早五六点一直工作到深夜十二点,有时分析数据太投入还会忘记吃饭。最终,30多名科技人员历经3年多努力,克服了高度复杂的枣基因组的测序、组装和填图补洞等道道难关,使枣树成为世界鼠李科植物和我国干果中第一个完成基因组测序的物种,组装出总长达4.38亿个碱基的高质量枣基因组序列,达到枣估测基因组大小的98.6%,并注释了3.2万多个基因,标志着我国在枣组学研究方面达到国际领先水平,该成果还对其他果树功能基因挖掘、分子育种和分子调控等具重要价值。

  做科研,要相信没有比脚更长的路,没有比人更高的山。 刘孟军深有体会的表示,要想锻造出科研成果,锲而不舍坚持和义无反顾向前缺一不可。

  该奋斗的年龄,不要选择安逸

  这个研究枣的科研团队,曾获过2次国家科技进步二等奖及何梁何利基金科技创新奖等10余项重要成果奖。近两年,这个团队基于枣基因组测序又在Scientific Reports等新发表论文6篇,获得省杰青、省重点基金项目和国家基金,被评为农业部和科技部创新团队。现在这个团队再次获得全国枣树界首个省部级自然科学一等奖。常有人请教:你们团队有啥诀窍,能得这么多奖。而熟悉刘孟军团队的人却一点都不奇怪,因为这支团队奋斗在科研路上从未有过半点停歇。

  团队成员其实跟大多数人一样,吃饭、工作、思考研究,不同的是,他们会瞄准社会需求,一个接一个研究项目,心无旁骛,长期坚持。刘孟军的学生兼助手代丽说,自己家都是姥姥管孩子,每年放寒假,老人家总要质疑她,别人都放假,你们为啥上班。团队主要成员赵智慧说,刘孟军老师应该好多年没去过商场了,连他的衬衣都是他爱人买到家让他试穿。

  刘孟军常常鞭策自己团队的年轻人,该奋斗的年龄,不要选择过的太安逸。他鼓励大家到国际知名大学做访问学者,了解国际同行研究方向、进展;他要求团队多做接地气的研究,成果能够应用于实际。他常道:埋怨是进步的天敌、知耻是前行的动力、助人努力是幸福的泉源。

  在这个团队里,各成员之间,老师和学生之间亲如一家,大家在多年的共同奋斗中形成了同道、互赏、利他、进取、坚韧、引领的团队精神品质。对我们团队来说,没有寒暑假,没有节假日。我们相信,搞科学研究,不是每一次努力都会有收获,但每一次收获必定要努力。团队主要成员王玖瑞一语中的。翘望明天的收获,就要舍弃现在的安逸,付出超常的努力。这就是刘孟军教授科研团队多次获奖的奥秘。

刘孟军科研团队在发布会现场

刘孟军科研团队和培养的研究生们

2009年,刘孟军教授在河北赞皇县考察丰产枣园

2015年,刘孟军教授作为全国杰出专业技术人才应邀赴京参加观礼活动

作者:宣传部 姚运肖 编辑:宣传部 师春祥