田园才子】一瓜二奖：黄三文、顾兴芳创造的科技典故

        1月8日，从中国农科院蔬菜花卉研究所传来喜讯，黄三文研究员领衔完成的“黄瓜基因组和重要农艺性状基因研究”获得国家自然科学二等奖，顾兴芳研究员牵头完成的“黄瓜优质多抗种质资源创制与新品种选育”荣获国家科技进步二等奖，蔬菜花卉研究所也实现了国家科技奖的大满贯。

        一条黄瓜怎么一次荣获了两个国家奖？

        “不要小看了一条黄瓜，黄瓜不仅是我国五大蔬菜之一，也是第一大设施蔬菜，年播种面积约1500万亩，约占世界面积的50%，年产值约4000亿元，它还是研究性别决定、果实发育及品质、维管束生物学的模式系统，具有重要的生物学研究价值。”两位首席说。

        黄三文团队本着“只有通过基因组学工具，才能系统研究种质资源的遗传变异并建立重要农艺性状基因高效鉴定体系，黄瓜生物学研究才有可能深入，分子设计育种才有可能实现”的思路，利用基因组学突破了黄瓜遗传背景狭窄的限制，从“显微镜”视角展现了黄瓜鲜为人知的内在基因遗传变异规律，打开了探究瓜类作物多样性和功能基因的大门，研究成果不仅给黄瓜等葫芦科作物基础生物学和分子育种研究提供了全新的知识框架和工具平台，还推动了我国蔬菜基础生物学和植物代谢调控研究进入国际先进水平，实现了我国蔬菜基因组学研究从跟跑到领跑的跨越。

        据介绍，该项目系统收集和评价了世界各地的3342份种质资源，涵盖了所有野生和栽培黄瓜类型；首次利用新一代基因组测序技术，破解了第一个蔬菜作物——黄瓜的基因组遗传密码，发现了导致果实变大且基本失去苦味等性状改变的基因，解析了黄瓜基因组的基本结构特征，建立了黄瓜的正向遗传学研究体系，构建了高质量的黄瓜基因组框架图，获得了黄瓜的根、茎、叶、花、果实、卷须等20多个不同组织的基因表达谱数据，推动黄瓜育种进入了分子设计时代；首次在植物中发现着丝粒位移现象，为研究着丝粒在植物染色体进化中的功能提供了新证据；首次发现控制黄瓜苦味物质合成的9个基因及其精准调控机制，为培育高产、兼顾叶苦抗虫和果实不苦的新品种提供理论基础，并合作培育了‘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，创造了约80亿元的经济价值。

        如果说黄三文团队是从基因组学角度完成了一条黄瓜的内在探秘之旅，那么顾兴芳团队却把注意力放在了成果落地、造福百姓上，先后育成了8个不同生态型的新一代无苦味、有光泽、抗病毒病、黑星病等优质多抗黄瓜新品种，其中大棚黄瓜中农16号引领了密刺型黄瓜的高品质育种方向，成为我国黄瓜品质育种的标杆；中农26号突破了温室黄瓜综合抗病性和品质差的瓶颈，成为温室最抗病品种；露地黄瓜中农106号成为广东、云南、浙江、贵州、福建、广西7省区的主栽品种，实现了南菜北运黄瓜主栽品种的更新换代；水果黄瓜中农29号打破了国外公司对水果黄瓜种子市场的垄断。截至2017年，优质多抗黄瓜新品种已在全国累计推广1187.9万亩，减少农药使用量20%以上，新增直接经济效益91.61亿元。

        在亮眼的效益背后，研究团队还在科技领域取得一系列显著成果，收集保存并系统评价了5637份种质，创建了高效的抗病鉴定和品质评价技术，发掘出抗病优质资源19份，为优异基因挖掘和优质多抗育种提供了种质基础；首次发现了苦味基因Bi-3和光泽基因G，解析了无苦味、抗黑星病等21个品质和抗病性状的遗传规律，构建了国际上首张栽培黄瓜高密度SSR和超饱和含有10629个SNP的遗传图谱，创建了国际领先的黄瓜分子标记多基因聚合育种技术，把黄瓜育种推向了分子育种的新阶段；率先创制出聚合多个优质基因和8—10个抗病基因的新材料和新品种，实现了优质多抗育种的突破，开创了密刺型黄瓜高品质多抗育种的新局面。也正是分子标记多基因聚合育种技术的应用，实现了黄瓜常规育种与分子育种相结合的重大变革，树立了我国黄瓜遗传育种研究在世界上的优势地位。