熊发前:花生分子育种的坚定探索者
  • 发布单位:院办公室
  • 2019-05-15 11:23:49
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广西农业科学院首届优秀青年拔尖人才系列报道之四

熊发前:花生分子育种的坚定探索者


       2018年11月20日,在中国作物学会油料作物专业委员会第八次会员代表大会暨学术年会上,来自广西农科院经作所的熊发前副研究员因在花生领域做出重要贡献而荣获中国作物学会油料作物专业委员会首届“青年创新奖”,成为全国10位获奖的青年科技工作者之一,更是成为全国花生界2位获奖者之一。

       在经作所所长严华兵眼里,熊发前善于钻研、勇于创新,在科研上具有很强的主观能动性,经常加班加点工作,在花生分子标记开发和辅助育种上取得了骄人的成绩。

       熊发前说,他从小就有当科学家的梦想,常常遥望星空,想探索人生和世界的奥秘。大学期间,他进入理想中的生物技术专业学习,把分子生物学、基因工程等擅长的学科作为主要学习方向,整天泡在图书馆学习专业书籍进行有针对性的积累。2006年,他以特别优异的成绩考上了福建农林大学生物化学与分子生物学专业的硕士研究生,师从著名花生专家庄伟建教授,开始真正接触花生这个小而非常重要的油料作物。

       2010年11月,熊发前来到广西农科院经作所油料室工作,主要从事花生分子遗传育种和生物信息学研究。虽然学生时代没有真正系统接触过作物遗传育种和栽培,但是较真的他反而点燃了满满的科研激情。通过加班加点,并结合田间实际,熊发前对育种和栽培试验不断进行总结和思考,有效摸索出独特的花生育种和种植方法,成功申请了2件有关花生育种方法的发明专利。其中,“一种高油酸花生种质的选育方法”已授权,成为广西第一个花生育种技术发明专利;在该专利技术支持下,他和团队成员一起选育出的高油酸花生品种“桂花37”也成为我国南方第一个珍珠豆型高油酸品种。

       在开展花生常规育种的同时,熊发前一直思考花生育种方向的发展和育种技术的更新换代,希望花生育种也能像水稻那样进行分子育种,从而定向精准改良花生品种。

       具体怎么实现呢?熊发前不急不躁,从理论、技术、资金和种质资源上做准备。2012年初,他将申请目标锁定为国家自然科学基金项目。他有一股狠劲,既然选定了目标,就勇往直前。为了成功申请到国家级项目,熊发前有时候加班到深夜一两点。他一直思考这几个问题:科室的研究基础在哪?自己的研究基础在哪?怎样才能创新?从何处切入?天道酬勤,2012年9月,熊发前申报的国家自然科学基金项目“花生LTR反转录转座子的分子标记开发利用”如愿获得资助。那一刻,他喜极而泣。这对于像他这样刚工作一年多,既无博士学位又无高级职称的年轻科技人员来说实属难得。获得肯定后,熊发前信心百倍,干劲十足,又分别于2014年和2016年获得国家自然科学青年基金和地区基金的资助,同时也获得了两个广西自然科学基金的支持,并于近期获得了广西自然科学基金重点项目的资助,主要因为他在花生转座子和分子标记方向上形成了个人的研究特色,且具有创新之处。

       在国家级、省部级及本院课题的支持下,熊发前紧跟国际国内花生研究前沿,开展了一系列具有探索性的研究,获得了创新性结果。他首次提出了花生MITEs转座子由自主型DNA转座子以及花生TRIMs转座子由LTR反转录转座子派生而来的理论,基于此提出了花生自主型DNA转座子派生MITEs转座子的全基因组鉴定新思路,并系统构建了鉴定新技术和新流程;创立了利用包含TIR和TSD的保守序列直接大规模鉴定植物基因组中候选MITEs转座子的新思路和新技术。此外,他还首次对花生全基因组中微型转座子(MITE、TRIM和SINE)进行了全面鉴定,并基于新策略高效地深度挖掘出花生全基因组AhMITE1s转座子家族成员,率先开展基于重测序和简化基因组测序的栽培种花生大规模变异组(SNP、InDel、SV、PAV和CNV)挖掘研究。总的来说,熊发前引领构建起广西花生较为完善的转座子资源鉴定开发应用、分子标记开发利用、高通量测序和生物信息学分析等分子生物学研究体系,初步搭建起广西花生分子育种体系。

       路漫漫其修远兮,虽然花生分子育种的难度非常大,但熊发前长期坚持,从不言弃,不断进行理论和技术积累,希望为后续研究奠定坚实基础和提供技术支撑。

       工作8年多以来,熊发前取得了一系列优异成绩。主持和参与育成花生新品种10多个,参与育成的“桂花1026”和“桂花771”在全国累计推广面积达2000多万亩,并获得广西科技进步二等奖两项。主要参编出版专著《花生生物技术研究》;参与破译中国栽培种花生“狮头企”的全基因组,列为共同作者的文章已于2019年5月1日发表在《Nature Genetics》上;向Genbank中提交登录301条逆转录酶基因序列;共发表60多篇学术文章,以第一作者及通讯作者发表论文20多篇,其中SCI文章4篇,一级学报文章3篇,发表的文章被国内外广泛引用。担任国家自然科学基金项目的通讯评审专家,担任《Electrophoresis》《Genetic Resources and Crop Evolution》《Molecular Biology Reports》等十多个SCI期刊的审稿专家。主持并获授权发明专利5件和实用新型专利12件,新申请发明专利10件,其中,发明专利“一种可进行多物种分子标记的单引物及其标记方法“和“一种基于单引物扩增反应的DNA分子标记方法”应用在花生、水稻、甘蔗、玉米、木薯等广西主要农作物的分子鉴定上,效果显著。主持登记与转座子鉴定和SV结构变异挖掘以及InDel等开发有关的软件著作权8项。主要参与制定广西地方标准10多项。主持获得广西科技成果登记25项。由于成绩突出,熊发前顺利当选为广西十百千知识产权中青年专家。

        对于未来的科研之路,熊发前越来越清晰地认识到,他进行科学研究的最终目标,就是希望通过原理创新、技术创新、产品创新的协同综合创新,将基础研究和应用研究紧密有机地结合起来,挖掘花生优异种质,建立花生分子育种技术体系,实现花生育种技术的更新换代,创新出抗病优质高产花生新品种,生产出符合市场和广大人民不同需求的高品质功能型花生,为花生产业发展贡献自己最大的力量。


熊发前在田间取样


熊发前在做分子实验

院办公室 薛臣艺供稿/熊发前供图 杨景峰审核
责任编辑:薛臣艺