農(nóng)業(yè)科學(xué)家潛心30年 破譯油菜種子“變色”密碼

日前，在2017年湖南省科技獎(jiǎng)勵(lì)暨創(chuàng)新獎(jiǎng)勵(lì)大會(huì)上，由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授劉忠松主持的“油菜黃籽形成的分子機(jī)制研究與應(yīng)用”獲得湖南省自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)，研究成果甘藍(lán)型油菜新品種“湘雜油518”獲得認(rèn)可。

據(jù)了解，該品種產(chǎn)出的油色澤清亮，比黑籽品種含油量高5個(gè)百分點(diǎn)。“關(guān)鍵在于找到了黃籽黃皮的基因，破譯世界難題，這是很不容易的。”中國工程院院士官春云對(duì)該項(xiàng)成果表示肯定。

油菜黃籽比黑籽含油量高，無色素，休眠期短，易萌發(fā)，早已被國內(nèi)外許多研究者所證實(shí)，國內(nèi)外都把培育黃籽油菜品種作為油菜高油育種的一條重要途徑。但是在實(shí)踐中，對(duì)于黃籽油菜的研究仍存在一些瓶頸。

為什么甘藍(lán)型油菜只有黑籽而沒有黃籽？為什么芥菜型油菜能既有黃籽又性狀穩(wěn)定？早在1988年，劉忠松就選定了這個(gè)方向——選育黃籽甘藍(lán)型油菜。后來他從基因與色素物質(zhì)兩方面著手，開始了大膽的探索。

2007年以來，劉忠松先后找到色素物質(zhì)和控制色素合成的基因。“黃籽是由兩個(gè)基因決定，在育種上必須同時(shí)進(jìn)行控制，才能得到黃籽。”劉忠松表示。這一成果也引起了學(xué)術(shù)界的關(guān)注。2011年，在第13屆國際油菜大會(huì)上，首次公開報(bào)道了油菜黃籽基因克隆。

專家們普遍認(rèn)為，這項(xiàng)研究成果有五個(gè)方面的創(chuàng)新：改變了原來思維定式，找到?jīng)Q定種皮顏色的物質(zhì)；克隆了控制色素合成的基因；揭示了黃籽基因的起源；發(fā)明了檢測技術(shù)并應(yīng)用到育種；培養(yǎng)出了一批黃籽品種和材料。

在研究理論的指導(dǎo)下，劉忠松團(tuán)隊(duì)經(jīng)過長期選擇培育，創(chuàng)制出了“黃矮早”等一批早熟、矮稈、純黃的新種質(zhì)，性狀遺傳穩(wěn)定，含油量高達(dá)52.38%，創(chuàng)造了早熟油菜地區(qū)含油量新紀(jì)錄。劉忠松說：黃籽油菜，不需要脫色，加工步驟減少，企業(yè)成本降低，生產(chǎn)效益更好；菜籽粕可以直接做飼料，企業(yè)不需要過多環(huán)節(jié)，生態(tài)環(huán)境效益更好；1千克油菜籽可產(chǎn)500克油，667平方米的地就可以多產(chǎn)10千克油，可增加兩百元利潤。