张忠华团队破解黄瓜基因密码，育种技术跻身国际领先

张忠华团队破解黄瓜基因密码，育种技术跻身国际领先

近日，何梁何利基金2024年度颁奖大会在北京举行，青岛农业大学园艺学院院长张忠华教授荣获“科学与技术创新奖（青年创新奖）”。这一荣誉的背后，是张忠华团队在黄瓜基因研究领域取得的突破性成就，不仅解决了黄瓜种子发芽和品质问题，还推动了我国蔬菜基因研究进入国际领先行列。

黄瓜基因组的复杂性远超想象。研究发现，黄瓜基因组中近30%的区域是由大片段复杂重复序列组成的着丝粒区域，这一比例远高于水稻和玉米等作物，严重增加了基因组解析的难度。面对这一挑战，张忠华团队采用了先进的测序技术，首次结合ONT+HiFi+HiC的策略，成功获得了仅剩1个缺口的黄瓜参考基因组近完成图。这一突破为后续的功能基因研究奠定了坚实基础。

在功能基因研究方面，张忠华团队取得了多项重要发现。例如，他们揭示了葫芦科果实发育的共有调控元件，解析了薄皮甜瓜酸味调控机制，还发现了控制甜瓜果实变苦的关键基因。这些发现不仅丰富了我们对瓜类作物生物学的理解，还为分子育种提供了重要靶点。

基于这些研究成果，张忠华团队开发了30多个分子标记，并为甜瓜和黄瓜构建了全基因组背景选择芯片系统。这些技术工具大大加速了育种进程，使黄瓜育种周期由传统的5-6年缩短到3-4年。

在品种改良方面，张忠华团队培育的“蔬研”系列黄瓜品种表现尤为突出。这些品种不仅解决了华南黄瓜易变苦的问题，还显著提高了产量和商品价值。据统计，这些新品种累计推广约100万亩，创造了约80亿元的经济价值。

此外，团队还开发了多个优质黄瓜品种，如津优401、津优406、科润99、津优409和津优219等。其中，科润99已成为山东寿光、沂南等黄瓜主产区的标杆品种，而津优409在南方露地种植占有率达40%左右。

这些成就不仅展示了我国在蔬菜基因研究领域的实力，也为保障国家粮食安全、推动农业高质量发展注入了新的动力。随着智慧育种4.0时代的到来，张忠华团队的研究成果将继续引领我国蔬菜育种技术的创新与发展。