深耕水稻育性研究,永无止境—记中国科学院院士刘耀光
来源:     发布时间:2019-11-09     点击量:253



刘耀光,中国科学院院士,植物遗传学家,华南农业大学教授,亚热带农业生物资源保护与利用国家重点实验室副主任。19543月生于广东省韶关市。1981年毕业于华南农学院(现华南农业大学),1988年获日本香川大学硕士学位,1991年获日本京都大学博士学位。19966月至今在华南农业大学任职。1997年获国家杰出青年科学基金2002年受聘教育部长江学者特聘教授,2004年获全国“五一”劳动奖章,2006年获全国师德标兵称号,2012年入选广东省南粤百杰2014年获全国优秀科技工作者称号,2017年当选中国科学院院士。

  2010年前,刘耀光教授就在水稻育性研究方面揭示了包台型细胞质雄性不育(CMS)及育性恢复机理,建立了自己的学术名片,但他并不满足于阶段性成果、故步自封,而是数十年如一日,坚持在这个领域潜心研究。历经多届研究生的接力,多次研究方案的调整,刘耀光带领团队终于在2013年阐明了三系杂交稻应用最广泛的野败型CMS不育发生与育性恢复的分子遗传机理,首次提出了“植物CMS/RF系统不同层次的核质互作控制不育与育性恢复”的分子模型。接着,他又通过追溯细胞质不育基因WA352的起源进化机制,提出CMS基因经过“多次重组—原基因形成—序列和拷贝数变异—功能化”的起源进化模型。

  在杂交稻应用上,水稻种间及亚种间籼粳杂种具有强大的杂种优势,但杂种不育现象限制了远缘杂种优势的利用。刘耀光先后阐明了水稻籼粳亚种间杂种不育基因Sa和Sc的分子作用机理:率先发现Sa由两个基因SaF 和SaM组成单一复合遗传座位的现象,该成果推动后续杂种不育位点的分子克隆,引起了国际同行的极大关注。之后,他继续攻关其他杂种不育基因座Sc的作用机理,发现其通过结构变异和拷贝数变异的遗传分化控制杂种不育。

  “工欲善其事,必先利其器”。在基因工程技术发展日新月异的今天,刘耀光紧跟先进技术的发展前沿,开发了多项新技术,加速植物基因功能研究和作物育种进程。他在原先可转换人工染色体(TAC)基础上,进一步完善开发了大片段和多基因组装转化载体系统TGS II,成为代谢通路基因工程等多基因复杂性状遗传改良的有效工具。刘耀光团队利用该系统,把花青素和虾青素代谢途径整套基因转化水稻,首次培育出营养强化水稻种质“紫晶米”和“赤晶米”,为我国开发、储备了一批营养价值高、色彩丰富的水稻新种质,大大地推动了植物合成生物学和作物生物强化研究领域的发展。他还开发了高效基因组编辑系统 CRISPR/Cas9和与之配套的 “一站式”在线软件包CRISPR-GE。这些工具已被国内外广泛应用对植物科学、农业科学和生物技术的发展起到重大的推动作用,并产生重大的社会效益和经济效益。

  经过前期的长期积累,近十年来刘耀光教授可谓厚积薄发,连续把研究成果发表在《自然遗传学》(Nature Genetics)、《植物生物学年鉴》(Annual Review of Plant Biology)、《细胞研究》(Cell Research)、《自然传播学》(Nature Communications)、《分子植物学》(Molecular Plant)等一系列国际高端学术刊物上。他连续多年入选中国高被引学者名单。相关成果被写进国际高校教材《植物生理与发育》(Plant Physiology and Development)和国内教材《遗传学》(李再云/杨业华主编)中。他团队的成果先后获得广东省自然科学一等奖、大北农科技创新奖、大北农基因工程奖,国家自然科学二等奖。正是国家对其科研业绩及学术道德的高度认可,刘耀光于2017年当选为中国科学院院士。

  面对成绩和荣誉,刘耀光院士表示:“科学是不断发现,不断探索,无止境的过程。目前的荣誉是对自己坚持科研的一种认可,并不是最终目标。”


 

文章来源:华南农业大学校友业绩特辑《稻花香》