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寄“养”于技:作物强化在行动
记农科院“作物代谢调控与营养强化”团队
作者:张章 发表时间:2019年03月07日

    

  饮食对人类营养健康十分重要,营养素缺失问题早已引起了国际社会的普遍关注,现代科学也进一步证实了提高饮食的营养水平是保障营养安全和国民健康的基础。 

  在日常生活中,人们不仅需要摄入足量的淀粉、脂肪等宏量营养素,还必须摄入适量的微量营养素。微量营养素的缺乏会引起“隐性饥饿”,既损害人体健康,还会给经济社会发展造成损失。 

  2004年,中国农科院组织发起了中国作物营养强化项目,大力开展富含微量营养素的营养强化作物筛选、培育、评价和推广工作。在范云六院士、万建民院士、唐华俊院士的领导下,经过十几年的不懈奋斗和努力,培育并示范推广了一批高营养价值农作物新品种、创制了不同类型的加工产品、进行了大量营养有效性分析和经济效益评价,为改善我国贫困人群中普遍存在的“隐性饥饿”问题,提高全民营养健康水平作出了贡献。 

  其中,中国农业科学院生物技术研究所副所长、院协同创新行动“作物营养素代谢机理与营养强化关键技术”技术总师、创新工程“作物代谢调控与营养强化”团队首席科学家、中国作物营养强化项目副主任张春义所在的实验室就是一支中坚力量。 

 

  成果丰硕 

  这支作物代谢调控与营养强化团队,以玉米、番茄等主要农作物为对象,针对与人体健康相关的微量营养素及功能代谢物建立代谢组学研究方法和技术体系;通过对代谢物前体、中间物及终产物动态分离检测,探索代谢途径关键代谢节点,揭示限速步骤发生的代谢基础;探索不同环境条件对代谢物的合成、分解影响及变化规律;为特色农产品的标准化提供有效成分技术标准;为高附加值营养强化的农产品分子设计育种提供技术和理论指导。 

  现在创新团队总人数18名,其中研究员1名,副研究员1名,助理研究员2名,博士7名,硕士3名。 

  自2015年以来,创新团队成员主持国家自然科学基金、中国农业科学院基本科研业务费专项、国家重点基础研究发展计划、转基因专项、国家自然科学基金、企业横向项目等多个课题的研究,共参与发表SCI论文10篇。 

  “我们主要从事植物微量营养素代谢及发育分子机制研究,重点解析植物叶酸代谢调控及其与氮代谢的相互作用机制以及玉米株型建成的分子与遗传基础。已建立了叶酸代谢物分析技术平台,将转录组、基因组、代谢组、遗传学以及分子生物学等研究方法有机整合并应用。”张春义说。 

  该团队关于叶酸代谢与氮代谢相关性的研究填补了国内植物叶酸代谢领域基础理论研究的空白,同时在玉米籽粒叶酸代谢关键基因的等位变异研究方面取得了突破。 

  张春义自2009年起担任中国作物营养强化项目副主任,负责协调组织全国范围内30余家相关科研院所和大专院校的专家组成多学科交叉的研究团队,针对中国人群尤其是贫困人口的微量营养素缺乏问题开展相关研究并取得了重要成果,产生了广泛的社会影响。带动了国内作物叶酸营养强化的研究,叶酸代谢与调控机理连续两次作为“973”计划项目的重点研究内容,三次受邀在国际植物次生代谢大会上做报告。 

 

  重视转化 

  张春义认为,实验成果只有走出实验室,才能直接惠及民众。因此,该团队十分重视科技成果转化,积极与地方政府和企业开展合作,在拉动当地产业发展的同时,让百姓吃得更健康。 

  团队与山东菏泽采薇生态农业发展有限公司签订了共建营养型农业科技示范园项目。双方围绕“作物营养与人体健康”主题,合作开展营养型作物新品种示范、营养型产品展示与检测、人体营养与健康科普、人体健康检测、营养食品加工、营养厨房体验,着力打造一个现代化、高水平的营养型农业示范园。研究所将营养强化作物授权给科技示范园种植及产业化,实现科研成果转化收益500万元。2018年已先期在山东曹县和菏泽地区种植1000亩营养强化型作物,保障了当地部分农业劳动力就业,后续将逐步扩大与完善。 

  2018年5月8~10日,张春义研究员参加中科院学部咨询评议项目“发展营养牵引型农作物,促进供给侧结构性改革”项目组一行,赴河南省郑州市和洛阳市开展农业生产及居民营养健康访谈和实地调研。 

  2018年6月,张春义研究员参加中国农业科学院-河南兰考共建农业示范基地调研团,为满足兰考县现代农业全产业链发展需求提供科技支撑。 

 

   交流合作 

  “虽然酒香不怕巷子深,但加强宣传,让别人知道你,才能有更多合作机会,才能赢得更好机遇。”张春义说。 

  2015年6月30日~7月1日,第535次香山科学会议国际学术讨论会以“满足健康需求的营养型农业”为主题,张春义申办会议并共同担任本次会议的执行主席。 

  2016年8月10日~12日,“2016中国作物营养强化项目国际研讨会”在山东济南召开。参加此次会议的包括中国作物营养强化项目顾问组专家,项目办公室成员和项目资助课题研究人员,国际HarvestPlus主任和相关部门负责人,以及来自国际食物政策研究所、国际农业研究磋商组织、巴西生物强化、美国康奈尔大学、澳大利亚弗林德斯大学等国内外先进院所的相关领域专家学者共计80余人参加了会议。张春义及同事作为会议组委会负责人筹办组织会议。 

  应美国农业部邀请,张春义参加了2016年9月在秘鲁皮乌拉举行的农业生物技术高层对话论坛、粮食安全政策伙伴关系论坛和APEC第4届粮食安全部长会议。并在农业生物技术高层对话论坛做大会报告。 

  2016年12月13日~14日,参加由海南省人民政府、中国农业科学院、联合国粮农组织(FAO)和国际农业研究磋商组织(CGIAR)共同主办的“第五届国际农科院院长高层研讨会并做报告。 

  2017年7月,2017年中国作物营养强化项目国际研讨会在北京召开,邀请国际生物强化项目全球产品总监WolfgangPfeiffer、巴西和拉丁美洲地区生物强化项目负责人MariliaNutti和澳大利亚FlindersUniversity植物营养科学系JamesStangoulis和国内科研院所、高等院校专家、企业专家及有关人员共70余人出席会议。 

  2017年11月19日~28日,张春义等人参加农业部科技教育司团赴澳大利亚执行转基因安全风险防控和食用转基因食品安全交流项目,了解澳大利亚转基因监管的总体框架、法律法规和审批程序、转基因作物实验场所全国分布情况,及澳大利亚最大谷物基因库情况以及分子育种、RNAi技术和生物防治领域进展。 

  “无论如何,目前,健康中国已成为一项国家战略,国家对卫生、医疗、健康的重视提高到了前所未有的高度。作物营养强化能从源头入手,改善全民营养健康,应该予以作物营养强化产业化更多关注,从而发挥农业在提升全民健康水平中的作用。”张春义说。

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