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劉菊華——我們找到了控制香蕉甜不甜的基因密碼
作者：未名
來源：中國熱帶農(nóng)業(yè)科學院
日期：2023-11-17
香香軟軟的香蕉，果肉細膩，味道香甜，是有代表性的熱帶的水果之一。而海南作為中國優(yōu)質的香蕉產(chǎn)地，背后蘊藏著巨大的產(chǎn)業(yè)價值。你知道嗎？香蕉“身體”里有一個控制甜不甜的“按鈕”。
而這個“按鈕”，被國家香蕉產(chǎn)業(yè)技術體系品種改良崗位科學家劉菊華及其團隊找到了。
劉菊華，華南熱帶農(nóng)業(yè)大學作物遺傳育種專業(yè)博士，中國熱科院熱帶生物技術所研究員，省自然科學基金“香蕉果實品質形成與調控及遺傳改良”創(chuàng)新研究團隊項目負責人，海南省領軍人才，首批“南海名家”入選者，三亞崖州灣科技城全職C類高層次人才。
多年來，劉菊華及其團隊創(chuàng)制了657份突變新種質，培育了抗病、高產(chǎn)、優(yōu)質的中熱系列香蕉新品種“中熱1號”“中熱2號”；發(fā)表論文79篇，其中SCI論文44篇；獲海南省自然科學一等獎等省部級成果7項。
劉菊華及其團隊，在基因研究的基礎上培育了香蕉新品種
用12年揭開香蕉基因的神秘面紗
“之前，大家都想通過基因控制香蕉的質量，但是不知道應該調控哪一個基因。”
2020年，劉菊華團隊圍繞香蕉果實品質調控，歷時12年，終于采用多學科交叉的手段深入解析了MADS-box 轉錄因子對果實品質的形成與調控作用機制。
“我們發(fā)現(xiàn)，香蕉有一個基因，對控制香蕉的成熟度、含糖量和硬度有關鍵作用?！辈粌H是外在的性狀，這一基因還可以控制香蕉中一種對人體有利的元素——類胡蘿卜素的含量，這一發(fā)現(xiàn)為通過生物技術調控轉錄因子和靶基因表達進而調控果實品質提供了理論依據(jù)，對于香蕉乃至其他熱帶水果品質改良具有重要意義。
2021年，劉菊華研究員牽頭完成的“香蕉MADS-box轉錄因子對果實品質的調控作用”成果獲2020年度海南省自然科學獎一等獎。
2022年，劉菊華團隊進一步揭示了香蕉基因MuMADS1和MaOFP1精細互作機制。研究結果為深入解析MuMADS1與MaOFP1在香蕉果實中的功能奠定了基礎，為通過生物技術改良香蕉果實品質提供了基因資源。
香蕉密碼背后的“彎路”
這些年，劉菊華帶領團隊推動香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展，談及為什么選擇“香蕉 ”作為研究對象，劉菊華說道：“一是自己對植物相關的科研很感興趣，二是這是國家的需求。”
據(jù)悉，香蕉是海南農(nóng)業(yè)的重要種植品種，具有非常重要的經(jīng)濟地位，然而存在著品種單一等問題，新品種的研究，對香蕉產(chǎn)業(yè)發(fā)展有重要意義。
“我的科研經(jīng)歷比較曲折，走了很多彎路?！焙茈y想象，今天專業(yè)能力突出的劉菊華，曾是一位職校老師。從職校里與植物專業(yè)初接觸，再到本科的英語專業(yè)，再到碩士博士更專業(yè)的植物研究，一路以來，“追求自我提升”的欲望是支撐她走過“彎路”的力量。
她自知基礎薄弱，在博士期間便奮起直追?！坝⒄Z本科的背景，雖然讓我在專業(yè)知識上不如他人，但卻給了我閱讀英文文獻的能力?！苯K于，對遺傳育種濃厚的興趣加上勤奮，讓劉菊華順利在三年后博士畢業(yè)，并留在了培育她的海南。
“我是海南培養(yǎng)出來的科學家”
劉菊華是湖南人，她與海南的故事，來自一次“漂洋過?！钡那髮W機會。
2002年，在湖南農(nóng)業(yè)大學讀碩士的劉菊華被導師推薦到位于海南儋州的華南熱帶農(nóng)業(yè)大學做課題實驗。從湖南到海南，“這是我當時去過最遠的地方?！眲⒕杖A回憶。
“華南熱帶農(nóng)業(yè)大學的許多研究處于國內(nèi)前沿，來這里做實驗以后，我決定申請這里的博士。”于是，2003年年初，順利申請到博士的劉菊華，還沒過完年，就帶著一腔執(zhí)著與勇氣早早來到導師處報道，開啟了在海南的研究生涯。
“剛來海南的時候，我的心情其實是很沉悶的?！边h離家鄉(xiāng)，意味著離開年幼的女兒，但求學的欲望最終還是戰(zhàn)勝了思念。“決定到海南來，是真的想學習知識?！焙迷诓┦康诙辏瑒⒕杖A便舉家遷移，成為了“新海南人”。“我很感謝家人的支持，我才能如此專注于科研?！?/p>
到今天，劉菊華已在海南過了20個春秋，“我是海南培養(yǎng)出來的科學家?！彼@樣說道。
劉菊華在做學術報告
香蕉基因研究“未來可期”
在2002年來海南之前，劉菊華認為海南地處偏遠，信息閉塞，隨著海南的發(fā)展，她對海南的印象也發(fā)生了很大的變化。“這里氣候條件很好，人們也很單純友善。如今海南對科研和科研人才高度重視，同時能給科研人員寬松、務實的管理環(huán)境，我們能步伐輕松、心情愉悅地進行科研，反而很高效。”這樣良好的科研生態(tài)，也讓劉菊華的團隊成果頗豐。“我們趕上了好時代。”劉菊華感嘆?！?/p>
得益于純粹、寬容的科研環(huán)境，劉菊華表示在海南的科研進展大多很順利。每天早上七點半，劉菊華便會來到實驗室指導學生實驗，直到晚上才回到家中，規(guī)律又充實的工作，讓劉菊華很滿足。
2021年獲獎后，劉菊華團隊在此研究基礎上，在2022年獲得了國家自然科學基金，發(fā)表了高水平論文，培育了香蕉新品種。“新的品種更高產(chǎn)、更優(yōu)質、更抗病。接下來，我們準備在海南、廣東、廣西等香蕉主產(chǎn)地試點推廣?！辈粌H如此，海南今年剛獲批成立熱帶作物生物育種全國重點實驗室，香蕉作為實驗室五大作物之一，在未來五年將獲得更迅猛的發(fā)展。
相信不久之后，劉菊華團隊的科研成果能夠更進一步推動香蕉品質改良，助力我國香蕉生產(chǎn)。
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