桂建芳,中國科學(xué)院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,魚類遺傳育種學(xué)家,中 國科學(xué)院水生生物研究所研究員、博士生導(dǎo)師。
桂建芳長期從事魚類遺傳育種生物學(xué)基礎(chǔ)和相關(guān)生物技術(shù)研究。系統(tǒng)研究多倍體銀鯽的遺傳基礎(chǔ)和生殖機制,培育出有重大應(yīng)用價值的銀鯽養(yǎng)殖新品種;開拓出一條精準(zhǔn)高效的基于X和Y性染色體連鎖標(biāo)記快速鑒別培育全雄魚的性控育種技術(shù)路線。
基因技術(shù)養(yǎng)殖領(lǐng)先世界
魚類是世界公認較為優(yōu)質(zhì)的蛋白來源。我國是世界水產(chǎn)種質(zhì)資源豐富的國家之一,隨著遺傳育種科學(xué)研究的進步,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)逐漸擺脫了對野生種的依賴。桂建芳說,我國大宗淡水魚類等種苗基本實現(xiàn)了完全自給,雖如此,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖育種仍面臨嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。桂建芳稱,我國水產(chǎn)增產(chǎn)的良種貢獻率為25%~30%,低于水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)達的挪威等國。并且水產(chǎn)養(yǎng)殖每年病害率高,由此造成的損失達450億元。
為了提高水產(chǎn)良種率和減少病害,桂建芳率領(lǐng)團隊開始了魚類基因編輯技術(shù)的研究。2010年起相繼破譯了大平洋牡蠣、鯉魚、草魚、半滑舌鰨等數(shù)十種水產(chǎn)養(yǎng)殖生物的全基因組序列,奠定了我國水產(chǎn)生物基因組研究的國際領(lǐng)先地位?;诨蚪M技術(shù)的不斷發(fā)展,精準(zhǔn)育種能夠精準(zhǔn)創(chuàng)制魚類的優(yōu)異品種,培育出肉質(zhì)好、產(chǎn)量高、病害少、繁殖快的魚類。
2021年12月,桂建芳率領(lǐng)團隊與高澤霞團隊一起利用基因組技術(shù)研制出第一代雜合體少刺魚。世界首例鯉科魚類無肌間刺基因編輯新種質(zhì)誕生。桂建芳說,也許吃魚不挑刺有望成為現(xiàn)實。
利用染色體培育新魚種
作為魚類細胞工程學(xué)術(shù)帶頭人,桂建芳從1985年就開始專注研究銀鯽,開拓出一條X和Y染色體連鎖標(biāo)記輔助的全雄魚培育技術(shù)路線。歷時20多年,桂建芳率領(lǐng)團隊利用銀鯽特有的育種方式,連續(xù)培育出了由雄核發(fā)育產(chǎn)生的異育銀鯽“中科3號”和“中科5號”等優(yōu)良品種。目前,在主要的漁產(chǎn)區(qū),異育銀鯽的占有率達到70%。全國鯽魚產(chǎn)量已從1983年的4.8萬噸增至2020年的274.9萬噸,產(chǎn)量37年翻了近60倍。
2014年,桂建芳帶領(lǐng)團隊利用X和Y染色體連鎖的遺傳標(biāo)記技術(shù),又培育出水產(chǎn)新品種黃顙魚“全雄1號”。并完善了工廠化繁育技術(shù)、魚種及成魚健康高效標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖技術(shù)、黃顙魚主要病害防控技術(shù)和專用全價配合飼料技術(shù)。目前,黃顙魚“全雄1號”已在十多個省市推廣養(yǎng)殖,且效益顯著。
經(jīng)過近30年的對魚類新品種研究,桂建芳主持了多個國家重點項目,開展了多倍體銀鯽生殖發(fā)育機制研究,創(chuàng)建了養(yǎng)殖魚類重要經(jīng)濟性狀相關(guān)基因篩選技術(shù)體系,揭示出銀鯽品系間染色體轉(zhuǎn)移和品系內(nèi)染色體片段整合的證據(jù),拓展了養(yǎng)殖魚類性別和抗病分子調(diào)控網(wǎng)絡(luò)及其育種分子基礎(chǔ)研究新方向。
技術(shù)模式創(chuàng)新,助力鄉(xiāng)村振興
桂建芳指出,我國的水產(chǎn)育種經(jīng)歷了群體選擇、自交與雜交、細胞工程育種、家系選擇育種等過程,進入了性控等精準(zhǔn)設(shè)計育種的階段。全國水產(chǎn)種業(yè)總產(chǎn)值增長迅速,大多水產(chǎn)品已實現(xiàn)了品種更新?lián)Q代,逐步擺脫了對引進種的依賴。水生生物資源賦予人類“藍色食品”,降低了碳排放。
他認為,目前,應(yīng)該“創(chuàng)新技術(shù),精準(zhǔn)育種”。在堅持可持續(xù)發(fā)展以及加強生態(tài)文明建設(shè)的目標(biāo)下,不斷驅(qū)動水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)模式創(chuàng)新與變革,助力鄉(xiāng)村振興。“科研工作者在做好科研工作的同時,向公眾普及自然科學(xué)知識,積極傳播生態(tài)文明觀念,倡導(dǎo)愛自然、愛科學(xué)的生活方式,也是一種責(zé)任?!惫鸾ǚ颊f,我的愿望是希望通過自己的研究,讓更多的中國人吃上鮮美的魚。
桂建芳強調(diào),無論是從事基礎(chǔ)性研究還是技術(shù)性研究,重要的是把知識融會貫通,解決實際問題??蒲泄ぷ髡呒纫炎约涸瓌?chuàng)的科研成果落地轉(zhuǎn)化、造福人類,又要用通俗易懂的語言把科研成果告訴給老百姓,讓科學(xué)知識傳播得更加迅速、更加廣泛。(王慧蘭)
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桂建芳院士簡介
桂建芳,中國科學(xué)院院士,中科智庫首批入庫專家兼審核委員會委員,魚類遺傳育種學(xué)家,中國科學(xué)院水生生物研究所研究員、博士生導(dǎo)師。
長期從事魚類遺傳育種生物學(xué)基礎(chǔ)和相關(guān)生物技術(shù)研究。系統(tǒng)研究多倍體銀鯽的遺傳基礎(chǔ)和生殖機制,培育出有重大應(yīng)用價值的銀鯽養(yǎng)殖新品種;開拓出一條精準(zhǔn)高效的基于X和Y性染色體連鎖標(biāo)記快速鑒別培育全雄魚的性控育種技術(shù)路線。
曾獲國家自然科學(xué)獎、中國青年科技獎、國家杰出青年科學(xué)基金資助、中國科學(xué)院青年科學(xué)家獎一等獎、香港求是科技基金會杰出青年學(xué)者獎、全國“五一勞動獎?wù)隆薄⑷珖冗M工作者、何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎、湖北省科技突出貢獻獎等榮譽稱號。發(fā)表研究論文400多篇,其中SCI刊源論文230多篇,被引用1萬多次,出版專著和研究生教材7部,培育水產(chǎn)新品種4個,授權(quán)發(fā)明專利10項。