出彩農(nóng)大人丨陳鋒:在小麥分子育種這條路上,一走就是26年

?智能總結(jié)他圍繞小麥生產(chǎn)主要問題,主持10余項國家基金項目,發(fā)表24篇國際高水平論文,獲得15項國家發(fā)明專利,創(chuàng)制100多份優(yōu)異種質(zhì)資源,培育多個優(yōu)質(zhì)小麥新品種,把論文寫在中原大地的麥田上。他就是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院230余名教師和科研工作者的優(yōu)秀代表,小麥教授陳鋒。
他圍繞小麥生產(chǎn)主要問題,主持10余項國家基金項目,發(fā)表24篇國際高水平論文,獲得15項國家發(fā)明專利,創(chuàng)制100多份優(yōu)異種質(zhì)資源,培育多個優(yōu)質(zhì)小麥新品種,把論文寫在中原大地的麥田上。他就是河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院230余名教師和科研工作者的優(yōu)秀代表,小麥教授陳鋒。
科研的道路上,沒有平坦的大道可以走,必須要不畏勞苦沿著崎嶇山路攀登。風(fēng)行千里路,不問歸途。陳鋒教授就步履堅定地走在這樣一條路上,一走就是26年!
初心:從農(nóng)村中來,到農(nóng)業(yè)中去
陳鋒出生在河南省汝南縣的一個普通農(nóng)村家庭。那時的農(nóng)村尚未發(fā)展,他的生活艱苦且單調(diào)。他當(dāng)時最大的愿望就是可以盡興地吃白面饅頭,不用再拉著牛、彎著腰去播種,不用再在烈日下拿著鐮刀收割。隨著年齡的增長,他的愿望變成了愿為之奮斗一生的夢想,他想讓老百姓吃得飽,想改變農(nóng)民繁重的勞作方式。這樣一個夢想,陳鋒教授默默堅守了二十六年。
心之所向,行之所往。陳鋒教授把夢想化作前進(jìn)的動力,并不斷努力。1996年,他以優(yōu)異成績考入河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,2000年畢業(yè)后繼續(xù)在本校攻讀碩士學(xué)位。從1978年到2000年,我國小麥育種技術(shù)有了大幅度改進(jìn),小麥畝產(chǎn)從150公斤左右躍升到300公斤以上,這都得益于小麥新品種的培育。而當(dāng)時我國小麥育種則基本依賴常規(guī)育種,在小麥分子育種方面還存在很大的短板。
為攻克這一難題,陳鋒教授踏上了漫漫求學(xué)探索之路。自2001年開始,他先后前往中國農(nóng)科院作科所、中科院遺傳發(fā)育所、美國華盛頓州立大學(xué)和意大利博羅尼亞大學(xué)進(jìn)行碩士、博士和博士后的學(xué)習(xí),到世界一流的科研院所和平臺去學(xué)習(xí)最先進(jìn)的小麥分子育種和分子生物學(xué)技術(shù),并取得了顯著成績。十四年碩士、博士和博士后經(jīng)歷,讓他掌握世界一流小麥分子育種技術(shù)。一顆赤子心,一汪感恩情,在任職前,陳鋒教授收到了國內(nèi)多家院校伸出的橄欖枝,當(dāng)看到了河南農(nóng)業(yè)大學(xué)的邀約,他毫不猶豫地選擇回歸母校。
育人:春風(fēng)育桃李,秋果謝恩情
2010年,陳鋒作為特聘教授回到母校工作,潛心科研,勤懇育人。他擔(dān)當(dāng)起教育育人的重任,同時牢記科研人的使命,不忘初心,朝著自己的夢想不斷進(jìn)發(fā),所帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊在小麥分子育種領(lǐng)域取得了巨大進(jìn)展。
陳鋒教授期待能夠建立適合黃淮麥區(qū)的小麥分子育種技術(shù)體系。但在當(dāng)時農(nóng)學(xué)院專業(yè)設(shè)備缺乏、核心材料匱乏和關(guān)鍵技術(shù)體系不成熟的情況下,陳鋒教授利用有限條件,堅持著自己的科研理想。2012年,他前往美國加州大學(xué)戴維斯分校進(jìn)行訪問學(xué)者研究。通過對美國小麥分子育種狀況的了解,以及與國際頂級小麥專家的接觸,他發(fā)現(xiàn)美國早已開展小麥分子育種,技術(shù)體系較為成熟。
河南不僅承載著國家糧食核心區(qū)的重任,還是我國小麥第一大省,小麥種植面積常年在8500萬畝以上,占據(jù)全國1/4。然而河南是小麥大省,卻非強(qiáng)省,原因主要是基礎(chǔ)研究相對落后,快速、高效、精準(zhǔn)的育種技術(shù)缺乏。為了改變這一困境,促進(jìn)我國育種技術(shù)和農(nóng)業(yè)技術(shù)的發(fā)展,2016年,他開始組建小麥分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊,目前團(tuán)隊已經(jīng)擁有全職固定成員7名,包括教授1人、副教授4人、講師2人,堅持基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究相結(jié)合,圍繞河南小麥生產(chǎn)中面臨的主要問題,凝練了包括:(1)小麥莖基腐病、紋枯病等重要抗病基因挖掘及資源創(chuàng)制;(2)小麥株型等重要產(chǎn)量相關(guān)性狀基因挖掘及資源創(chuàng)制;(3)小麥高密度基因芯片研發(fā)及其在基因挖掘中的應(yīng)用;(4)小麥多基因聚合的分子標(biāo)記輔助育種等4個主要研究方向。
勇敢:敢坐科研冷板凳,勇攀學(xué)術(shù)最高峰
選擇正確的研究方向,對于團(tuán)隊和個人的發(fā)展而言至關(guān)重要。在研究過程中,陳鋒教授發(fā)現(xiàn)品質(zhì)性狀鑒定周期較長,造成品質(zhì)育種進(jìn)展緩慢,如果僅僅依靠常規(guī)育種難以實(shí)現(xiàn)大的飛躍。陳鋒教授看到了品質(zhì)育種的巨大前景,但也清楚所面臨的巨大挑戰(zhàn)。陳鋒教授堅信,做科研要勇于堅持坐這條冷板凳。
近年來,隨著秸稈還田和小麥-玉米輪作的加劇,小麥莖基腐病發(fā)生迅猛,危害日益嚴(yán)重。據(jù)不完全統(tǒng)計,僅2020-2021兩年期間,小麥莖基腐病發(fā)生面積已經(jīng)累計超過1億畝。小麥莖基腐病是土傳病害,藥物防治效果欠佳且污染嚴(yán)重;因此,挖掘抗性基因、創(chuàng)制抗性材料并培育抗性品種能夠從根本上防止小麥莖基腐病的發(fā)生。為了改變這一現(xiàn)狀,防止小麥莖基腐病危害到農(nóng)業(yè)生產(chǎn),陳鋒團(tuán)隊與美國北達(dá)科達(dá)州立大學(xué)等多單位合作建立了快速高效的小麥莖基腐病室內(nèi)接種方法,篩選出一些抗性材料的同時,利用多種分子生物學(xué)手段克隆出了4個小麥莖基腐病重要抗性基因。其中與美國北達(dá)科他州立大學(xué)小麥病理學(xué)研究團(tuán)隊合作開展的“小麥莖基腐病抗性基因挖掘與種質(zhì)資源創(chuàng)制”工作,受到了國家重點(diǎn)研發(fā)計劃“中-美政府間國際科技合作項目”重點(diǎn)專項資助。
截止目前,團(tuán)隊已經(jīng)獲批了國家自然科學(xué)基金國際合作研究項目(與CIMMYT合作)、國家自然科學(xué)基金河南聯(lián)合基金重點(diǎn)項目、國家自然科學(xué)基金面上項目(3項)、國家自然科學(xué)基金青年基金(4項)和國家自然科學(xué)基金河南聯(lián)合基金培育項目等10項國家基金項目;牽頭成果獲得河南省自然科學(xué)二等獎1項和河南省科技進(jìn)步二等獎2項;授權(quán)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國家發(fā)明專利15項。
團(tuán)隊師生多年聯(lián)合攻關(guān),目前已經(jīng)挖掘出20多個優(yōu)良新基因或單倍型,并成功應(yīng)用到小麥生產(chǎn)中,為小麥分子育種技術(shù)改良提供了重要基因資源。近三年來,團(tuán)隊通過國內(nèi)外的廣泛合作,利用全基因組關(guān)聯(lián)分析和連鎖分析等多種分子生物學(xué)手段開展了大量的基因克隆工作,并取得了顯著成果。已克隆出小麥莖基腐病抗性基因TaDIR、小麥黃花葉病易感基因TaMTB(與寧波大學(xué)合作)、小麥株型調(diào)控基因TaHST1L、小麥面粉色澤調(diào)控基因TaRPP13L、小麥脂肪酸氧化酶基因TaLpx-B4和大麥廣譜抗性基因HvWRKY6(與河北農(nóng)業(yè)大學(xué)合作)等多個調(diào)控小麥產(chǎn)量、品質(zhì)和抗性相關(guān)的重要基因。此外,還闡明了我國自主研發(fā)660K芯片在小麥基因挖掘和育種中具有重要的應(yīng)用價值,構(gòu)建了首個普通小麥異丁?;揎棃D譜。近三年來,已經(jīng)在Nature Communications、Plant Biotechnology Journal(4篇)、Genomics Proteomics & Bioinformatics、International Journal of Biological Macromolecules 和Journal of Experimental Botany等國際知名期刊發(fā)表SCI學(xué)術(shù)論文24篇;創(chuàng)制出了100多份具有重要應(yīng)用價值的優(yōu)異種質(zhì)資源,培育出豫農(nóng)優(yōu)9號和豫農(nóng)優(yōu)10號等多個優(yōu)質(zhì)小麥新品種。
科學(xué):頭雁先飛開新章,眾雁齊追創(chuàng)輝煌
“一花獨(dú)放不是春,百花齊放春滿園”,這便是陳鋒對團(tuán)隊的發(fā)展理念。作為小麥分子育種創(chuàng)新團(tuán)隊的負(fù)責(zé)人,他會依據(jù)每個人的特點(diǎn)和優(yōu)勢制定合理的研究方向,充分發(fā)揮成員個體優(yōu)勢。他會制定團(tuán)隊的規(guī)章制度,使整個團(tuán)隊有組織、有規(guī)劃、有紀(jì)律。陳鋒團(tuán)隊的成功離不開大家共同的努力,更離不開陳鋒的科學(xué)管理和正確引導(dǎo)。他始終以團(tuán)結(jié)、實(shí)干、奉獻(xiàn)和創(chuàng)新的農(nóng)學(xué)精神影響每一位團(tuán)隊成員,逐步建立了講團(tuán)結(jié)、重協(xié)作、積極奉獻(xiàn)、敢于創(chuàng)新的團(tuán)隊氛圍,帶出了一支優(yōu)勢互補(bǔ)、通力合作的年輕而充滿活力的優(yōu)秀小麥科研團(tuán)隊。陳鋒所帶領(lǐng)的團(tuán)隊獲得過多項榮譽(yù),但是在他看來:榮譽(yù)屬于過去,代表著對過去的肯定,也是對今后工作極大的鼓舞和鞭策。他將繼續(xù)帶領(lǐng)他的團(tuán)隊,堅守在科研一線。
科學(xué)與研究,前行與探索,熠熠閃耀的榮譽(yù)背后是“冷板凳”與“長征”般的艱辛過程。對于已在小麥科研戰(zhàn)線上拼搏了26年的陳鋒教授來說,如何真正解決農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際問題仍有很長的路要走。但敢于拼搏,才會有希望!因此,在新時代、新征程上,他將不改初心,為解決小麥分子育種技術(shù)問題,為科技興農(nóng)強(qiáng)農(nóng)之夢而努力奮斗!
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