2019年1月8日，2018年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)揭曉,，共評(píng)出285個(gè)項(xiàng)目,。其中，國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)38項(xiàng),，國(guó)家技術(shù)發(fā)明獎(jiǎng)67項(xiàng),，國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)173項(xiàng)。最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng),，授予了哈爾濱工業(yè)大學(xué)劉永坦院士,，中國(guó)人民解放軍陸軍工程大學(xué)錢七虎院士。

　　38項(xiàng)國(guó)家自然科學(xué)獎(jiǎng)中,，劉耀光院士團(tuán)隊(duì)完成的“雜交稻育性控制的分子遺傳基礎(chǔ)”和黃三文研究員團(tuán)隊(duì)完成的“黃瓜基因組和重要農(nóng)藝性狀基因研究”獲二等獎(jiǎng),。

　　一、雜交稻育性控制的分子遺傳基礎(chǔ)

　　主要完成人：劉耀光,、羅蕩平,、王中華、龍?jiān)沏?、唐輝武

　　生殖發(fā)育是高等植物繁育的重要環(huán)節(jié),。雜交稻的培育與大規(guī)模推廣應(yīng)用是我國(guó)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域最重要的科技成果之一，育性控制是雜交稻遺傳育種的關(guān)鍵問(wèn)題,，闡明其分子機(jī)理有重要理論和實(shí)踐意義,。

　　主要研究?jī)?nèi)容：

　　本項(xiàng)目圍繞雜交稻育性遺傳控制的關(guān)鍵問(wèn)題系統(tǒng)地開(kāi)展研究：（1）分析孢子體型和配子體型細(xì)胞質(zhì)雄性不育與恢復(fù)性的遺傳規(guī)律，克隆細(xì)胞質(zhì)雄性不育基因和恢復(fù)基因,，揭示其功能和相互作用的分子機(jī)理,，發(fā)掘新不育細(xì)胞質(zhì)在雜交稻育種中的應(yīng)用；（2）定位和克隆秈粳雜種雄性不育和親和基因,，闡明等位基因相互作用的分子機(jī)理模型，追溯相關(guān)等位基因的不親和性與親和性的分化模式,，探索在雜交稻育種中克服秈粳雜種不育性的技術(shù)方法,。

　　該成果是我國(guó)雜交水稻分子遺傳基礎(chǔ)研究上的突破性進(jìn)展：

　　（1）對(duì)植物細(xì)胞質(zhì)雄性不育和育性恢復(fù)性的研究,，闡明植物核質(zhì)互作的分子機(jī)理有普遍的科學(xué)意義,；

　　（2）在闡明生物進(jìn)化中生殖隔離形成的分子機(jī)理上具有重要理論價(jià)值,；

　?。?）對(duì)作物雜交育種、雜種育性障礙的克服以及雜種優(yōu)勢(shì)利用提供理論和技術(shù)方法指導(dǎo),。

　　該成果在Nature Genetics,、Plant Cell、PNAS、Molecular Plant,、JIPB等刊物發(fā)表論文25篇,，獲得廣東省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng)，大北農(nóng)一等獎(jiǎng)1項(xiàng),，獲發(fā)明專利7項(xiàng),，獲全國(guó)優(yōu)秀博士學(xué)位論文獎(jiǎng)1項(xiàng)，并入選科技部“973 計(jì)劃”十周年紀(jì)念活動(dòng)的代表性成果,。該成果受到學(xué)術(shù)界的高度評(píng)價(jià),，被4篇文章專題評(píng)述,被“F1000”推薦評(píng)論5次。代表論文被包括Nature, Science,Nature Reviews Genetics, Annual Review Plant Biolog等SCI他引616次,，總他引836次,。

　　二、黃瓜基因組和重要農(nóng)藝性狀基因研究

　　主要完成人：黃三文,、張忠華,、尚軼、金危危,、陳惠明

　　在蔬菜遺傳育種研究進(jìn)展緩慢的背景下,，項(xiàng)目以第一大設(shè)施蔬菜作物黃瓜為研究對(duì)象，針對(duì)其遺傳基礎(chǔ)狹窄限制遺傳研究的問(wèn)題,，通過(guò)研究基因組序列特征,、起源和演化等為加速遺傳育種進(jìn)程提供新知識(shí)和工具，并在黃瓜苦味和單性花的遺傳和調(diào)控機(jī)制方面做重點(diǎn)示范性突破,。主要發(fā)現(xiàn)點(diǎn)如下：

　　解析了黃瓜基因組序列特征和遺傳基礎(chǔ)狹窄形成的基因組演化歷史

　?。?）首次利用新一代測(cè)序技術(shù)完成了世界上第一個(gè)蔬菜作物的基因組框架圖，獲得2萬(wàn)3千多個(gè)基因,，發(fā)現(xiàn)了重復(fù)序列的主要類型和分布特征,，基因組未發(fā)生近期全基因組復(fù)制是基因多樣性低的一個(gè)重要原因。（2）構(gòu)建了黃瓜首張飽和遺傳圖譜,、細(xì)胞圖譜,、遺傳-物理整合圖譜和變異組圖譜，發(fā)掘了330多萬(wàn)個(gè)分子標(biāo)記,，成為黃瓜遺傳和生物學(xué)研究的重要信息和工具,，突破了遺傳基礎(chǔ)狹窄的限制。（3）在黃瓜和甜瓜分化形成過(guò)程中,，發(fā)現(xiàn)黃瓜7條染色體中的5條由祖先種12條中的10條兩兩融合而成,，且二者共線性區(qū)域存在著絲粒“位移”的現(xiàn)象,，這是首次在植物中發(fā)現(xiàn)此類現(xiàn)象,，這成為黃瓜遺傳基礎(chǔ)狹窄的歷史原因,。

　　闡明了黃瓜馴化和分化的基因組學(xué)基礎(chǔ)

　　發(fā)現(xiàn)黃瓜種質(zhì)資源可分為印度野生類群和三個(gè)栽培類群（東亞、歐亞和西雙版納）,，其中印度野生類群具有最高的遺傳多樣性和重組頻率,，是將來(lái)遺傳育種的重要材料；發(fā)現(xiàn)黃瓜的馴化主要發(fā)生在基因組的112個(gè)區(qū)域,，其中包括果實(shí)大小等馴化基因,；發(fā)現(xiàn)了控制栽培群體之間表型分化的上百個(gè)基因組區(qū)域，快速克隆了西雙版納黃瓜果實(shí)積累beta胡蘿卜素的控制基因,。這為利用黃瓜種質(zhì)資源挖掘重要功能基因和遺傳育種提供了知識(shí)和工具,，并為研究其它植物馴化和分化提供了借鑒。

　　揭示了黃瓜苦味和單性花形成的遺傳和調(diào)控機(jī)制

　　以上述知識(shí)和工具為基礎(chǔ),，重點(diǎn)在苦味和單性花形成方面進(jìn)行了攻關(guān),。（1）克隆了黃苦味物質(zhì)合成通路的9個(gè)酶基因，包括一個(gè)共表達(dá)基因簇,，并發(fā)現(xiàn)2個(gè)分別在葉和果實(shí)中調(diào)控合成的“主開(kāi)關(guān)”基因,。這是首次發(fā)現(xiàn)植物調(diào)控共表達(dá)基因簇的“主開(kāi)關(guān)”基因，揭示了植物次生代謝精確調(diào)控的新機(jī)制,，也為解決華南黃瓜逆境發(fā)苦的生產(chǎn)問(wèn)題提供了分子育種方案,。（2）克隆了控制黃瓜雌花與兩性花轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵基因，成為全面揭示黃瓜雌花形成遺傳基礎(chǔ)的重要基因,，并且克隆了控制黃瓜早開(kāi)花的關(guān)鍵基因,，為培育早熟高產(chǎn)黃瓜品種提供了理論支撐。

　　在Science,、Nature Genetics,、PNAS等期刊發(fā)表的20篇論文被SCI他引1372次，黃瓜基因組數(shù)據(jù)庫(kù)每年被訪問(wèn)近2萬(wàn)次,。Nature Genetics通過(guò)社論高度評(píng)價(jià)了論文1,，F(xiàn)aculty of 1000重點(diǎn)推薦了論文4（“這項(xiàng)優(yōu)秀的研究揭示了重要蔬菜黃瓜在馴化和育種中的基因組變化，有利于未來(lái)分子育種”）和論文5（“很好地展示了最前沿基因組學(xué)在理解植物馴化和合成代謝物中的應(yīng)用”）,。項(xiàng)目推動(dòng)了首個(gè)蔬菜遺傳育種方向國(guó)家973計(jì)劃項(xiàng)目的立項(xiàng),，培養(yǎng)國(guó)家重大人才專項(xiàng)入選者3名，獲周光召基金會(huì)“基礎(chǔ)科學(xué)獎(jiǎng)”,、中國(guó)青年科技獎(jiǎng)和中國(guó)園藝學(xué)會(huì)“華耐園藝科技獎(jiǎng)”，提升了我國(guó)蔬菜學(xué)科基礎(chǔ)研究的水平和國(guó)際影響力,。