国 际 竹 藤 组 织

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探寻竹子遗传奥秘的人

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探寻竹子遗传奥秘的人

高志民(右一)的研究跨度很大——从宏观把握竹子资源、广泛收集竹子种质资源,到微观探寻竹子分子遗传学、挖掘竹子基因资源。因此,一年365天,他不是在路上,满天下地跑,搜集竹子资源;就是隐身实验室,埋头做试验。他留给自己的时间很少,但留给国家的成果却很多。

受竹文化感召走上竹子研究之路

高志民最先接触竹子是1994年攻读园林植物硕士研究生期间。园林中那些婀娜的竹子随风摇曳,一下子就“虏获”了他的心。连他自己也没想到的是,他会从对竹文化的浓厚兴趣,走到探寻竹子生长发育的遗传奥秘。

我国的竹子资源丰富多彩,其中不知深藏着多少奥秘等待人们去发掘。要探索竹子生长发育的分子基础,首先必须广泛收集保存竹资源,然后是在此基础上开展遗传信息解析、基因功能研究、分子标记开发与应用等研究。

高志民说,这一系列研究具有重要的科学价值和经济价值。竹资源是竹子育种的基础,解析竹子生长发育的遗传奥秘,鉴定基因功能,挖掘具有重要育种价值的基因资源,不仅可以服务于竹类植物的为分子育种研究,而且对于创制符合竹子工业化利用需求的新品种具有重要的应用价值。

探寻竹子遗传奥秘

每一项科学研究的进步,都需要一批敢于开拓、勇于创新的先锋级人物。从分子水平探索竹子生长发育机制、挖掘竹子遗传基因,在10多年前还是一个很新的领域。

高志民有幸走入这个领域,并克服重重困难一直走到今天,一路汗水换来了一个个成果。

种质资源是育种的基础。研究竹子生长发育的分子基础和遗传基因,首先需要拥有种质资源。高志民作为技术骨干,开展了山地竹种质资源保存库营造技术研究,在安徽太平试验中心营建了山地竹种质资源保存库,收集保存竹种200多个,对我国竹种质资源进行了有效保存,为开展竹子分子育种研究以及高产、优质的种质资源创制提供基础资源,对实现竹林的高效经营与竹林资源的可持续供给具有重要价值,成果“竹资源保育关键技术研究与创新”获得了梁希林业科学技术奖一等奖(排名第四)。

为了深入了解竹子的遗传信息,高志民参与完成了首个竹类植物——毛竹基因组草图,注释出31987个基因,首次阐明了毛竹的进化历史,首次对毛竹特殊生理过程的形成和机理进行了全面分析。毛竹基因组草图填补了禾本科比较基因组学中竹亚科的空白。高志民作为共同第一作者将这项研究成果发表在国际权威杂志《Nature Genetics》上。在毛竹基因组草图基础上,高志民负责构建了首个竹子基因组功能注释与分析平台BambooGDB(http://www.bamboogdb.org),研究成果发表在国际权威杂志《Database》上。

利用毛竹基因组数据,他们的研究团队首次系统开展了毛竹全基因组水平的SSR分子标记开发,并取得重要成果。这一研究的成果论文发表于国际权威杂志《Scientific Reports》上。

研究的价值终将在实践中体现

高志民他们的研究,许多都与国家林业科技规划中竹产业发展中竹子育种密切关联,具有重要的科学价值和潜在的应用前景。

他参与完成的毛竹基因组草图,不仅为全面揭示竹类植物的遗传信息、鉴定基因功能奠定了基础,而且对整个禾本科植物的基因功能、分子育种、物种进化及其他相关领域的研究产生了巨大的推动作用。他负责构建的竹子基因组功能注释与分析平台,对竹子及相关科研人员无偿开放使用,尤其为更好地向国际竹藤组织(INBAR)成员国提供科技支撑,搭建了服务平台,对加速竹类植物分子生物学的研究起到了积极的推动作用。

他和研究团队基于毛竹全基因组水平开发的1098个SSR分子标记,为解决刚竹属同名异物、同物异名现象提供了佐证,同时对竹类植物遗传变异、基因组分析研究具有重要价值,为加速竹子分子标记辅助育种起到了积极的促进作用。

高志民还是较早开展竹子细胞壁发育相关基因功能研究和竹子光合作用分子机制研究的人, 并取得系列研究成果。

也是应了中国那句老话,成功总是眷顾勤奋的人。在国际竹藤中心,近10年间高志民主持国家自然基金、国家科技支撑专题等国家和省部级科研项目10项,获得梁希林业科学技术奖一等奖、中国林业青年科技奖等共计3项,取得国家发明专利3件,发表论文60余篇。