4月28日上午,慶祝中華全國總工會(huì)成立100周年暨全國勞動(dòng)模范和先進(jìn)工作者表彰大會(huì)在北京舉行。河南農(nóng)業(yè)大學(xué)湯繼華教授獲得“全國先進(jìn)工作者”榮譽(yù)稱號(hào)。

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湯繼華,中共黨員,博士生導(dǎo)師,現(xiàn)任河南農(nóng)業(yè)大學(xué)南繁研究院院長。湯繼華教授三十年堅(jiān)持扎根科研一線,為建設(shè)農(nóng)業(yè)強(qiáng)國、保證國家糧食安全做出了突出貢獻(xiàn)。發(fā)掘調(diào)控玉米鐵含量的關(guān)鍵基因,為解決我國人口“隱形饑餓”提供了基因資源,研究結(jié)果發(fā)表在國際TOP期刊Science上,入選2024年中國農(nóng)業(yè)十大科技進(jìn)展。建立高效的玉米不育化種子生產(chǎn)技術(shù),為玉米全程機(jī)械化提供了保證。選育出MY73、豫單883等20多個(gè)高產(chǎn)耐密多抗玉米新品種,累計(jì)推廣超過1.7億畝,新增社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益153億元,其中MY73在2023年種植面積2088萬畝,是我國目前推廣面積最大的農(nóng)作物品種。服務(wù)國內(nèi)種子企業(yè)30余家,助推湖北康農(nóng)等成功上市,近五年成果轉(zhuǎn)化與聯(lián)合開發(fā)經(jīng)費(fèi)9000萬元以上。其中玉米新品種YD268以2680萬元授權(quán)4家公司聯(lián)合開發(fā),創(chuàng)下我國種業(yè)界玉米品種轉(zhuǎn)讓費(fèi)的新紀(jì)錄。

讓我們來重溫一下湯繼華教授團(tuán)隊(duì)合作在國際頂級(jí)期刊《Science》發(fā)表的研究成果:

缺鐵引起的貧血病是常見現(xiàn)象,我們能否掌握玉米等主要農(nóng)作物的鐵含量“開關(guān)”,解決鐵等微量元素缺乏的“隱性饑餓”?2023年12月8 日,河南農(nóng)業(yè)大學(xué)湯繼華教授團(tuán)隊(duì)與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所李文學(xué)研究員團(tuán)隊(duì)最新重大科研成果以研究長文的形式在線發(fā)表于《科學(xué)(Science)》期刊。

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河南農(nóng)業(yè)大學(xué)湯繼華教授團(tuán)隊(duì)與中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所李文學(xué)研究員團(tuán)隊(duì)鑒定到調(diào)控鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的關(guān)鍵基因ZmNAC78,首次解析了該基因和金屬轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白共同組成一個(gè)分子開關(guān)控制鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的分子機(jī)制。科研人員利用該基因,使玉米籽粒中的鐵含量顯著提高到每公斤70.5毫克,比現(xiàn)有生產(chǎn)所用玉米籽粒平均含鐵量超出2倍以上。同時(shí),利用開發(fā)的分子標(biāo)記,培育出了籽粒富鐵的玉米新品系。該研究為解決鐵等微量元素缺乏問題提供了新基因。

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▲ZmNAC78激活鐵離子轉(zhuǎn)運(yùn)基因的表達(dá)

該論文第一作者,閆鵬帥,2012年—2016年就讀于河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)專業(yè),2016年以專業(yè)第一考取我校農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種專業(yè)碩士研究生,2018年被我校農(nóng)學(xué)院作物學(xué)(作物遺傳育種方向)錄取為博士研究生(碩-博連讀),師從湯繼華教授,2023年博士畢業(yè),現(xiàn)為中國農(nóng)科院作科所博士后。

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所研究員李文學(xué)和河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授、神農(nóng)種業(yè)實(shí)驗(yàn)室玉米首席專家湯繼華為共同通訊作者。

全球大約有三分之一的人口受到缺鐵引起的貧血病困擾,根據(jù)第四次全國營養(yǎng)調(diào)查的數(shù)據(jù),中國居民貧血患病率為20.1%,其中一半為缺鐵性貧血?!半m然依靠服用補(bǔ)鐵劑等手段,可以改善人的鐵營養(yǎng)狀況,但是成本較高。”湯繼華教授說,如果能將日常食用作物鐵含量提高,有助于從根本上低成本地改善大范圍人群的鐵營養(yǎng)狀況,這對(duì)于以玉米為主食的發(fā)展中國家意義尤其重大。

為解決這一難題,2004年國際農(nóng)業(yè)研究磋商組織(CGIAR)設(shè)立“生物強(qiáng)化挑戰(zhàn)項(xiàng)目”,目前在水稻方面已經(jīng)取得了較大進(jìn)展,但由于玉米籽粒結(jié)構(gòu)不同,鐵等營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入需要通過基底胚乳傳遞細(xì)胞傳遞,其生物學(xué)路徑一直是植物營養(yǎng)領(lǐng)域懸而未決的問題。

“新發(fā)現(xiàn)的這項(xiàng)研究成果,在揭開鐵元素進(jìn)入玉米籽粒的生物學(xué)路徑的同時(shí),也為解析營養(yǎng)物質(zhì)如何進(jìn)入小麥等具有傳遞細(xì)胞的禾谷類作物提供了新思路?!睖^華教授介紹說,該研究還開發(fā)了富鐵玉米新品種培育的分子標(biāo)記并率先應(yīng)用,選育出富鐵的玉米新組合,為解決鐵等微量元素缺乏的“隱性饑餓”問題提供了新材料與新基因資源。