今年年初，华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室张启发院士课题组历经25年科研攻坚，成功克隆了控制水稻光敏感雄性不育的关键性基因pms3。该科研成果将为植物非编码核糖核酸功能的研究拓展全新领域，使其走在世界前沿。

实际上，从1992年华中农业大学作物遗传改良国家重点实验室建立以来，“中国第一、世界一流”就是该实验室一贯追求。以实验室主任、中科院院士张启发为领队的水稻团队将其奉为座右铭。

水稻团队从我国分子生物学“一穷二白”、落后于外国同行20年的基础上起步，奋起直追，一举站到国际学术界的最前端。据2011年《中国农业科学》发表的“基于文献的国内外水稻研究发展态势分析”一文统计，1998-2009年，水稻文献论文发表量世界前20名作者中，张启发位居中国第一、世界第五。论文总数，引用次数和篇均引用次数，张启发的水稻论文均居全国第一。在以中国人为第一作者的被引频次最高的前10篇水稻文献中，该团队的熊立仲教授占有2篇。

这些论文能在国际刊物中占有重要位置，应归功于该团队对水稻功能基因组的一系列突破性研究进展。成立之初，水稻团队就瞄准国际前沿。1998年，国际水稻基因组测序计划启动之初，张启发课题组便积极参加。20年来，水稻团队的研究领域不断拓展，已发展为水稻功能基因组和绿色超级稻研究两大方向，从基础研究到应用研究，可谓是“上天入地”、门类齐全。

水稻功能基因组研究，通俗地说就是“解码水稻天书”。该团队一步步构建了功能基因组研究的资源、技术和信息平台，应用新一代测序技术构建超高密度连锁图，已分离克隆了65个重要功能基因，包括控制水稻粒长粒重的基因GS3，控制每穗粒数、株高和抽穗期的多效性基因Ghd7，控制粒宽和粒重的基因GS5，水稻开花的“总开关”RID1，籼粳不育/广亲和基因S5，水稻抗白枯叶病基因xa13，调控抗旱的SNAC1等等。其中，关于控制水稻株高、抽穗期和每穗粒数的多效性基因Ghd7的研究成果入选2008年度中国基础研究十大新闻，正调控水稻种子大小、粒重和产量的GS5基因克隆与功能研究入选2011年度“中国高等学校十大科技进展”。

2010年，鉴于实验室在水稻功能基因组研究方面的重要发现，国际植物生物学领域最权威的评述杂志《植物生物学年鉴》和《当代植物生物学观点》特邀团队成员撰写了3篇高水平的综述文章：“水稻产量的遗传和分子机理”、“植物杂种不育－水稻的故事”、“广谱和持久－对数量抗病性状的理解”。

破译水稻的基因密码，为研发更“完美”的水稻品种奠定了基础。“虽然我国的水稻增产成功解决了13亿人口的吃饭问题，但这些年来，我国的农业以牺牲资源环境为代价，一味追求高产、更高产，这样的发展模式是不可持续的。鉴于此，我们提出了研发‘绿色超级稻‘的概念。”张启发说。“绿色超级稻”的育种目标，就是“少投入，多产出，保护环境”。培育的基本思路是：将品种资源研究、基因组研究和分子技术育种紧密结合，加强重要性状生物学的基础研究和基因发掘，进行品种改良，培育大批抗病、抗虫、抗逆、营养高效、高产、优质的新品种，应用于生产。农民种水稻可以“基本不打农药，尽量少施化肥，节水抗旱”。

目前该团队分离克隆出的65个重要功能基因中，围绕“绿色超级稻”目标的基因已申请发明专利54项，获得授权基因28个，是国内外克隆作物基因最多的单位之一。获得的大量具有自主知识产权的基因，正在改变着我国植物生物技术研究长期依赖国外基因的局面。

绿色超级稻正在从“梦想”走近现实。2008年12月，湖北绿色超级稻工程技术研究中心在华中农业大学挂牌成立。此后，华中农大作物遗传改良国家重点实验室还在东北、云南等地建立起开放合作基地，与当地高校、科研机构合作进行绿色超级稻的研发。今年3月31日，张启发主持的“十一五”863计划现代农业技术领域重点项目“绿色超级稻新品种培育”的6个课题通过了验收。验收结论认为，课题组在“绿色超级稻”新种质创制和品种培育方面取得了显著进展，围绕绿色超级稻“少打农药、少施化肥、节水抗旱、优质高产”相关性状标记辅助转移与有利性状累加，实现节水抗旱、氮磷营养高效利用与抗多种病虫的多基因聚合，创制了一批抗多种病虫害、节水抗旱、氮磷营养高效、高产优质的优异种质，成功培育出初步具备绿色性状的绿色超级稻新品种并开始推广，取得了一定的社会经济效益。

现如今，张启发十分关注科研与种业的聚合。他说：“种子是农业的基础，如果我国农业在用什么种子上失去主导权，也就失去了农业的主导权。我们的生命科学技术已经可以支撑民族种业的发展，这就要求我们必须建立起基础科研、育种研究和种子公司之间顺畅的成果转化机制，希望中国10年后能出现世界一流的生物技术国际种业巨头。这样，中国农业的主导权才能牢牢掌握在中国人自己手里。”

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