行走在枣区的“科研标兵”
时间: 来源:农民文摘-中国农村网 作者: 字号:【

  刘孟军,男,1965年4月生,河北农业大学园艺学院教授。现任河北农业大学园艺学院院长,河北省枣产业技术研究院院长,国家北方山区农业工程技术研究中心副主任,国际枣属植物品种登录中心主任,国际园艺学会枣工作组主席。

 

  从1984年起,刘孟军坚守科研一线,35年来潜心研究我国原产重要果树——枣,率领团队攻克枣育种、植保、栽培等多项难题,取得系列创新成果并大规模应用,创社会经济效益100多亿元。他为引领枣品种、技术和产品换代,助推枣树产量30年间增长20倍、由小宗果树发展成面积接近苹果、产量居干果首位的大宗果树和2000万农民的主要经济来源做出突出贡献。

  获国家科技进步二等奖2项(排名1)、何梁何利基金产业创新奖1项(排名1)、国家星火二等奖1项(排名4)及省部一等奖5项(3项排名1)、二等奖5项(排名1)。入选国家万人计划领军人才,所率河北农业大学枣科技创新团队先后获农业农村部科研杰出人才创新团队、科学技术部重点领域创新团队及全国专业技术人才先进集体。

  开辟枣组学研究新领域,完成枣全基因组测序

  历经10余年准备和艰难攻关,刘孟军带领团队于2014年在国际上率先完成枣全基因组测序,并把23996个基因定位到染色体上。进而揭示出枣果高效积累Vc(数十倍于一般果品)的独特机制,即一方面其L-半乳糖途径关键基因GLDH高表达促进Vc合成(类似柑橘),同时MDHAR基因显著扩张加强Vc再生(类似猕猴桃),枣果含糖量高与其糖合成和糖卸载关键基因显著扩张及上调表达有关。此外,在全基因组范围系统开发SNP、SSR标记和通用内参基因并绘制高密度SNP遗传图谱,构建起枣杂种鉴定、分子辅助育种和功能基因挖掘利用的高效技术体系。其主体成果发表于Nature Com- munications(IF=12.353,枣界影响因子最高论文)。

  创建枣高效育种体系, 育成系列新品种

  针对枣品种老化退化、抗病性下降及育种严重滞后问题,刘孟军提出“分子辅助株系选优-免嵌合体纯化多倍体育种-免去雄分子辅助杂交育种”三步走育种策略。

  首先,通过大规模株系选优和珍稀种质挖掘帮助解决品种更新之急需。选育出良种10个,其中雨帅(大果、极抗裂)、阜香(大果、具香气)、赞硕(大果、优质)等成为金丝小枣、婆枣和赞皇大枣三大主栽制干品种的主力换代品种;月光(国审)速丰优质、高抗果实病害,推广到10多省市20余万亩,成为我国主栽早熟鲜枣良种。

  其二,开辟枣树无性多倍化及免嵌合体纯化多倍体诱变育种新途径。在成功实现田间茎尖秋水仙素诱变、组培茎尖秋水仙素诱变和组培愈伤胚状体途径秋水仙素诱变基础上,在国际上首创田间枝干截面愈伤诱导、愈伤细胞染色体加倍与加倍单细胞再生相耦合的免嵌合体纯化多倍体诱变技术体系,将组培愈伤诱导诱变移植到大田,实现诱变后直接获纯多倍体并当年开花,解决了果树多倍体诱变中倍性嵌合严重、纯化耗时费力的难题,缩短育种周期2年以上。已创制枣多倍体种质23个,育成世界首个及迄今所有的4个人工四倍体枣品种(辰光、虹光、日光和珠光,实现四倍体枣品种的早中晚熟期配套),均获植物新品种权,果个增大30%以上、Vc含量提高约15%、早熟3-7天且口感更佳,已在河北、新疆示范推广,发展前景广阔。

  其三,探索建立枣免去雄控制杂交和胚挽救新技术,有效解决了枣花很小去雄极难和胚败育严重导致杂种得率仅约万分之一的历史难题,实现枣杂交育种技术重大突破。从404份枣种质资源中发掘出2个稳定的雄性不育优异种质及一批无需去雄的自交不亲和、异交亲和性高的优异母本材料,并攻克20-30天龄幼胚挽救技术瓶颈,创建起融雄性不育利用、控制杂交、幼胚挽救、分子鉴定及温室加代评价于一体的高效杂交育种技术体系,首次批量获得19个组合的杂种后代,选出优系31个,并通过二、四倍体杂交成功获得三倍体新种质。开启了枣树杂交育种和有性多倍化育种新阶段。

  探明重大病害机理, 建立三法配套技术体系

  针对高致死性植原体病害——枣疯病防控难题,刘孟军从发病规律、高效药剂和高抗品种三方面进行了重点突破。发现病叶中细胞分裂素浓度异常增高、镁锰含量显著减少,据此打破组培常规,采用不加生长调节剂启动培养并交替使用无和有生长调节剂继代培养基,实现带病长期组培并应用于高效药剂筛选。结合田间试验,研制出兼具杀灭病原和补充镁锰元素的安全高效复配药剂,改单纯治疗为治疗与康复兼顾。发现病原可以就地增殖致病而非传统认为的先运到根部繁殖后再上行致病,依此确定了药物和手术治疗最佳时期与部位。研究建立的新技术体系,将治愈率由传统方法的30%提高到85%。此外,深入全国各枣区挖掘到267个疑似抗病单株,并建立高强度鉴定新方法,选育出世界首个高抗枣疯病良种星光,用其高接改造病树可实现治病与品种更新一次完成。

  刘孟军主编出版了首部《枣疯病》研究专著,所建带病组培方法被同行广泛采用,成果入选国家重点推广计划,已推广到冀、晋、鲁、豫、陕、京、辽、桂等枣区。

  针对枣区不同特点, 研发特色栽培新技术

  针对太行山传统枣区干旱瘠薄、栽培粗放问题,刘孟军带领团队系统研发集成并推广了融土肥聚蓄、雨养节水、树体改造、花果调控和病虫绿色治理等于一体的旱薄山地特色高效栽培技术体系,使该区200万亩枣树单产提高2倍以上,虫果率由70%左右降到5%以下。

  针对新疆新兴枣区缺乏适用技术问题,他发明了枣头形简化树形、枣枝开角器等,集成出以宽行密株、简化树形、水肥一体、机械作业为核心的优质高效省力新一代栽培技术,并开展技术指导和示范推广,为促进新疆迅猛发展成我国最大枣区及其技术跨越做出了建设性贡献,被聘为新疆维吾尔自治区特色林果产业(枣产业)首席专家。

  30多年来走遍我国各主要枣区推广新技术,被10多省市聘为专家顾问,主编出版《枣优质生产技术手册》等科技著作,制定了枣优质丰产栽培技术规程行业标准,研制出可全天候提供技术服务的中国枣智能专家系统,组织了20余次全国枣研讨会和技术培训,推动了全国枣业发展。

  35年来,育成枣新品种15个,获发明专利18项,制定行业和地方标准3项,发表论文293篇(国际刊物77篇),主编《中国枣种质资源》等著作10部,培养博士后及博、硕士研究生127名。牵头创建了河北省枣产业技术研究院、枣产业创新联盟,所率枣团队获全国专业技术人才先进集体等。

  刘孟军应邀赴澳大利亚、伊朗、罗马尼亚等国讲学;组织了首届国际枣属植物研讨会并成立国际园艺学会枣属工作组(2008),被国际园艺学会称为枣业史上的里程碑,至今已在国内外组织5次国际枣研讨会并形成2年1次机制,为提升我国枣业国际影响力做出了重要贡献。

  (农业农村部人事司供稿)

责任编辑:霍然
    
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