本期釋出成果：
十字花科蔬菜基因組資訊解析與重要性狀遺傳基礎
本期釋出人：
浙江大學求是特聘教授 張明方
成果獎級：
浙江省自然科學獎一等獎
我國是世界蔬菜第一大生產國和消費國。從“春在溪頭薺菜花”，到“牛衣古柳賣黃瓜”，我們和蔬菜的淵源穿越時間的變遷，在中國人的餐桌上不斷演變。
從傳統的經驗選擇育種，到現在我們熟悉的雜交優勢育種，如今，我國的蔬菜育種正處於向分子育種的3.0時代跨越的階段，將來也將朝著智慧設計育種的4.0時代繼續邁進。
有人說，一粒種子可以改變世界，而決定種子優劣的基因至關重要。可以這樣說，種子是農業的“晶片”，基因是種業的“晶片”。而浙江大學求是特聘教授張明方，就是這樣一位運用基因組資訊“改變”種子的高手。
張明方教授從事蔬菜遺傳育種已有30年，他和團隊在十字花科和葫蘆科重要蔬菜作物基因組資訊解析、功能基因挖掘、優異種質創制等領域獲得了系列原創性成果，有力助推了我國蔬菜分子設計育種程序。
在浙江省科學技術獎勵大會上，張明方教授團隊的這項成果——“十字花科蔬菜基因組資訊解析與重要性狀遺傳基礎”，獲得了浙江省首個蔬菜園藝領域的自然科學一等獎。
他繪製了世界上第一張榨菜全基因圖譜
豐富和深化了對榨菜的“家譜”的認識
“基因編輯”這個詞以前更多出現在生物醫學領域，張明方教授告訴我們，基因編輯可以說是農業領域的5G技術，但目前我國的基因編輯等新技術應用不夠，在蔬菜上，還只是在少數作物中開展研究。
張明方教授團隊主要圍繞我省（國）兩大經濟價值較高蔬菜作物：十字花科芥菜類和葫蘆科瓜類等蔬菜，開展了相關種質創新與分子設計育種研究工作。
說到芥菜大家可能不太熟悉，但提起榨菜那可就太熟了。其實，芥菜醃製“變身”之後，就成了各種我們熟悉的醃菜，比如江浙一帶的榨菜、梅乾菜、貴州老乾媽香辣菜等。而葫蘆科瓜類蔬菜也是我們的“老朋友”，像西瓜、甜瓜、南瓜等，都是葫蘆科瓜類。
張明方教授團隊在國際上首次解析了異源四倍體榨菜高質量基因組，為芥菜（榨菜）作物功能基因組研究奠定了基因組基礎。
如何培育更具風味的榨菜？張明方告訴大家，芥菜獨特風味的秘密是芥菜富含硫代葡萄糖苷，硫苷不同組份決定了不同風味品質的形成。於是，張明方團隊系統評價了芥菜群體中硫苷組分和含量，採用一種新型全基因組關聯分析方法，找到了控制硫苷的遺傳位點。
除了榨菜，很多人夏天最愛的西瓜，也有張明方團隊的貢獻。我們都知道，果農最怕西瓜開裂，如何選育品質好、又不容易裂瓜的西瓜？這是個難題。因為裂瓜性狀是一個典型的複雜性狀，可不像我們想的簡單用手掌壓一壓就可以判斷，需要精準的數字化指標來量化，才能準確地找到控制裂瓜的基因。
張明方團隊透過構建耐裂和易裂西瓜的遺傳分離群體，找到了控制西瓜果皮硬度的基因位於第10號染色體。張明方用“血型”打了個比方，如果耐裂的西瓜是“A型”，那麼不耐裂的就是“B型”，兼而有之的則是“AB型”。現在，我們測測“血型”就能育出脆甜不易裂瓜的西瓜品種。
【科學詞條】
基因編輯×蔬菜育種
“以前我們說育種是發現變異、利用變異，那麼基因編輯就是定向創造變異、利用變異。利用基因編輯可以精準、快速地進行突變，而且不受種質資源的限制。雖然現在我們國家就基因編輯還沒立法，但是這個育種技術會是未來的趨勢之一，我們要做好前期的技術儲備工作。”
育性“開關”基因
“我們創制了芥菜中首個細胞質雄性不育系，突破了芥菜雜種優勢的技術瓶頸。在此基礎上，我們創制了十字花科作物首個育性回覆突變系，成功實現了十字花科蔬菜育性的人工轉換。也就是說，我們有技術可以讓不育變為可育，這樣我們的種質資源就不會受制於國外的不育材料，打破國外技術的壟斷。”
分子設計育種
“近幾年以植物（作物）基因組為代表的組學技術興起，大大促進了分子育種到精準育種的發展。比如我們實驗室，就是構建基於基因組學的高通量蔬菜精準育種技術體系，從基因組資訊解析，到育種可利用基因挖掘，最後實現優質、高抗和廣適應性新品種的選育。”
智慧設計育種
將依託多層面生物技術與資訊科技推動分子設計育種向著智慧化的方向發展，實現作物育種從“科學”到“智慧”的顛覆性轉變。
撰文丨浙江科學傳播融媒體成員單位 都市快報記者 翁丹妮
攝影丨金靜馨
新媒體編輯丨陳振宇
