农门院士刘耀光:深耕水稻育性研究,永无止境

2021年08月03日 21:39  点击:[]


第一篇章

潜心研究  决心攻克难题


研究水稻育性  建立学术名片

2010年前,刘耀光教授就在水稻育性研究方面揭示了包台型细胞质雄性不育(CMS)及育性恢复机理,建立了自己的学术名片,但他并不满足于阶段性成果、固步自封,而是数十年如一日,坚持在这个领域潜心研究。


历经多届研究生的接力,多次研究方案的调整,刘耀光带领团队终于在2013年阐明了三系杂交稻应用最广泛的野败型CMS不育发生与育性恢复的分子遗传机理,首次提出了“植物CMS/RF系统不同层次的核质互作控制不育与育性恢复”的分子模型。


接着,他又通过追朔细胞质不育基因WA352的起源进化机制,提出CMS基因经过“多次重组—原基因形成—序列和拷贝数变异—功能化”的起源进化模型。


阐明并攻关杂种不育基因座Sc的作用机理



在杂交稻应用上,水稻种间及亚种间籼粳杂种具有强大的杂种优势,但杂种不育现象限制了远缘杂种优势的利用。刘耀光先后阐明了水稻籼粳亚种间杂种不育基因Sa和Sc的分子作用机理:率先发现Sa由两个基因SaF 和SaM组成单一复合遗传座位的现象,该成果推动后续杂种不育位点的分子克隆,引起了国际同行的极大关注。之后,他继续攻关其他杂种不育基因座Sc的作用机理,发现其通过结构变异和拷贝数变异的遗传分化控制杂种不育。


第二篇章

紧跟先进技术的脚步进行研究与开发



“紫晶米”和“赤晶米”的培育




“工欲善其事,必先利其器”。在基因工程技术发展日新月异的今天,刘耀光紧跟先进技术的发展前沿,开发了多项新技术,加速植物基因功能研究和作物育种进程。


他在原先可转换人工染色体(TAC)基础上,进一步完善开发了大片段和多基因组装转化载体系统TGS II,成为代谢通路基因工程等多基因复杂性状遗传改良的有效工具。刘耀光团队利用该系统,把花青素和虾青素代谢途径整套基因转化水稻首次培育出营养强化水稻种质“紫晶米”“赤晶米”,为我国开发、储备了一批营养价值高、色彩丰富的水稻新种质,大大地推动了植物合成生物学和作物生物强化研究领域的发展。


他还开发了高效基因组编辑系统 CRISPR/Cas9和与之配套的 “一站式”在线软件包CRISPR-GE。这些工具已被国内外广泛应用,对植物科学、农业科学和生物技术的发展起到重大的推动作用,并产生重大的社会效益和经济效益。



            

发表研究成果  获荣誉与认可

经过前期的长期积累,近十年来刘耀光教授可谓厚积薄发,连续把研究成果发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)、《植物生物学年鉴》(Annual Review of Plant Biology)、《细胞研究》(Cell Research)、《自然传播学》(Nature Communications)、《分子植物学》(Molecular Plant)等一系列国际高端学术刊物上。


连续多年入选中国高被引学者名单。相关成果被写进国际高校教材《植物生理与发育》(Plant Physiology and Development)和国内教材《遗传学》(李再云/杨业华主编)中。他团队的成果先后获得广东省自然科学一等奖、大北农科技创新奖、大北农基因工程奖,国家自然科学二等奖。正是国家对其科研业绩及学术道德的高度认可,刘耀光于2017年当选为中国科学院院士。


第三篇章

荣获首届广东农业科技创新大比武金星奖

2021年5月26日,由广东省农业农村厅主办、广州国家现代农业产业科技创新中心承办的“首届广东农业科技创新大比武”决赛上,刘耀光院士亲自挂帅,上台演讲,现场PK,项目团队的《高效的作物生物技术精准育种平台的开发与应用》最终完胜,摘得首届广东农业科技创新大比武“金星奖”,独享100万大奖。

刘耀光院士团队获首届广东农业科技创新大比武“金星奖”

结语

对于如何做好科研工作,刘耀光认为:

第一,要学习和弘扬老一辈科学家实事求是、热爱科研的作风,决不允许任何的浮夸和弄虚作假;

第二,科研要解决重要的科学问题,要结合自己的个性和兴趣确定长线目标,持之以恒地开展工作;

第三,要关注新技术的发展,关注技术领域的创新;

第四,要保持竞争力,在科研上不能有惰性;

第五,要在同行中树口碑和影响力,与人为善,要建立一个有活力的课题组。


刘耀光是一个追求科学、淡泊名利的人;他沉得住气,不骄不躁,他发表的文章,篇篇都是精品。——中国科学院院士卢永根

来源:广州国家农业科创中心



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