张海洋，1963年12月生，河南省项城市人，农学博士，现任河南省农业科学院芝麻研究中心主任，研究员，南京农业大学博士生导师，中国作物学会油料专业委员会常务理事，国家芝麻产业技术体系首席科学家，中原学者。2001年获河南省杰出青年科学基金，2003年获河南省杰出人才创新基金，2003年经国务院批准享受政府特殊津贴,2003年被授予“河南省优秀青年科技专家”，获“河南省青年科技奖”，2004年被授予获“河南省留学回国人员先进个人”，2006年被河南省委、省政府授予“河南省优秀专家”、“河南省十大杰出青年基金获得者”，被授予“河南青年科技创新杰出奖”。2007年被全国总工会授予“全国五一劳动奖”称号。2008年获河南省自主创新优秀青年，2012年获河南省科技创新先进个人称号，被授予“全国优秀科技工作者”称号。

　　一、忠诚党的事业，献身农业科研

　　　工作生活照

　　1983年张海洋同志大学毕业后，主动要求回到自己的家乡周口地区农业局从事县乡二级领导干部农业技术培训和农业技术推广。毕业后的五年中，他参与培训培训农业基层干部1800多人，多次评为科教先进工作者。1988年他考入南京农业大学攻读遗传育种专业博士学位。攻读学位期间，他主要从事棉花种质创新和育种新方法的研究，取得了突破性成果。国内外首次通过胚胎学观察证实了棉花半配生殖材料后代单倍体和嵌合体的来源，建立一套利用半配生殖特性快速选育棉花新品种的方法，为棉花单倍体育种开辟了一条新途径。

　　如果说张海洋博士开展棉花研究是他事业迈向成功的开始，那么他从事芝麻研究则使他的事业走向了辉煌。1993年他获得博士学位后回到河南，针对芝麻生产中存在的突出问题，不断思索并与同事们一道深入生产第一线调查研究，提出通过远缘杂交将芝麻野生种抗病耐渍性状导入栽培种、创造抗病耐渍新种质等崭新的研究方向，得到了国内外同行专家的赞同。1999年至2000年他完成与美国农业部南方作物中心合作研究后，谢绝高新留任毅然回到河南，继续研究工作，为我国芝麻产业的发展作出了突出的贡献。

　　二、刻苦攻关、成果累累

　　　张海洋在平舆基地

　　张海洋博士先后主持国家芝麻基因组计划、“973”、“863”、“948”专项、河南省杰出青年基金、河南省杰出人才创新基金等重大芝麻科研项目。他作为学科带头人，凭着高、精、深的学术造诣，凭着求实敬业、敢于创新的崇高精神风范，带领课题组刻苦攻关，取得一项项国内外有影响力的科研成果。

　　（一）主持完成了芝麻基因组计划，建立了芝麻基因组精细图，为国内外芝麻遗传解析提供了重要信息，这也是继水稻之后世界上完成的第12个主要农作物基因组。主要贡献：确定了芝麻栽培种（SesamumindicumL.）基因组大小为354Mb，完成了芝麻基因组测序、拼接及结构分析，建立了包括13个完整连锁群芝麻栽培种基因组精细图。通过基因注释，确认芝麻栽培种基因组含有29,798个基因，其中16%为芝麻特异基因；基因组曾经历一次全基因组复制。完成芝麻叶绿体完整基因组（153Kb）拼装，对其所有基因注释及分析，首次发现了芝麻叶绿体进化的特异性，揭示了叶绿体基因在芝麻、黄瓜、棉花等物种间的趋同进化。确定了芝麻油脂代谢相关基因进化特征：芝麻含有669个油脂代谢相关基因，数量明显少于大豆，部分基因家族经历了明显的扩张/收缩：以脂肪转移蛋白-1型（LTP1）扩张最为明显，总数达34个，其中29个呈串联重复的形式分布在4个基因簇，且90%具有种子表达活性。该基因家族在芝麻中的扩张可能会通过加强脂肪合成中间产物的转运提高脂肪的积累。同时，与脂肪降解功能相关的泡质脂肪氧化酶(LOX)、脂肪酰基水解酶(LAH)基因家族在芝麻中相对于大豆急剧收缩。明确了芝麻相对大豆具有较高的种子含油量的原因，主要是脂肪分子转运增强与脂肪降解减弱共同作用的结果。

　　（二）主持开展了世界芝麻种质资源收集与鉴定研究工作，对芝麻野生种和栽培种染色体核型及似近系数进行了分析，明确了芝麻起源与进化的方向。主要贡献：收集国内外芝麻种植资源1473份，其中从非洲、南美收集资源73份。对国内外2296份种质资源进行了鉴定，筛选出一批优质、抗病、抗逆优异种质，构建了我国121份育成芝麻品种的DNA指纹图谱。对545份芝麻核心资源的遗传多样性进行了分析，将资源分为3个亚群，确认整体遗传分化较小，亲缘关系较近；对野生种和栽培种染色体核型及似近系数进行了分析，明确了芝麻进化方向为野生种→黑芝麻栽培种→白芝麻栽培种；传播的途径为非洲西南部→非洲北部→美索不达米亚地区→印度和幼发拉底河流域→中国→朝鲜。

　　（三）利用芝麻基因组与转录组数据开发了SSR、SNP、InDel标记引物，构建了世界第一张芝麻遗传图谱，为芝麻基因定位及分子标记辅助育种奠定了基础。主要贡献：开发SSR引物2.1万对、SNP标记引物460对、InDel标记引物158对；基于AFLP、RSAMPL和SSR标记构建了世界第1张芝麻遗传图谱，在图谱上定位粒色QTL4个、抗枯萎病QTL2个；通过核心种质资源重要性状分子标记筛选，获得与重要产量、品质、抗病相关性状标记17个，其中产量性状9个、品质性状3个、抗病性状5个；对369份芝麻核心种质资源的重要性状进行了关联分析，获得与含油量密切相关的SSR标记7个，与蛋白含量密切相关的SSR标记3个，对油分和蛋白质含量的最高解释率分别为27.31%和22.81%。其中，Hs4381标记的两种等位基因的三种基因型（Hs4381-1/1、Hs4381-1/2和Hs4381-2/2）分别对应低（43.89%）、中（47.82%）、高（52.00%）油分含量和高（23.25%）、中（22.33%）、低（21.00%）蛋白质含量。

　　（四）建立了芝麻下胚轴愈伤组织诱导与植株再生技术体系、芝麻转基因技术体系、转基因拷贝数定量检测技术体系，为芝麻重要材料的保存，通过转基因创制芝麻新种质等研究奠定了基础。主要贡献：对不同基因型芝麻子叶、下胚轴、幼胚等外植体愈伤组织诱导、胚状体发生条件、植株再生技术进行了研究，建立了芝麻子叶、下胚轴、幼胚外植体愈伤组织诱导、分化及植株再生技术体系。在此基础上，建立了芝麻农杆菌介导转基因技术体系。通过该遗传转化体系，共转化外植体17120个，获得阳性转基因株系1365个，芝麻转基因效率达到5.28%，筛选效率达68.25%。构建了雄性不育及抗病相关基因SiGlu、籽粒大小相关基因SiGs超表达载体和RNA干扰载体并进行了遗传转化，获得转基因植株273个。选用r-生育酚甲基转移酶基因作为内标基因，建立了转基因拷贝数定量检测体系，为芝麻功能基因分析奠定了基础。

　　（五）国内外率先建立了芝麻远缘杂交技术体系。主要贡献：将染色体加倍技术、胚培养技术、桥梁亲本杂交及回交转育技术相结合，建立了芝麻远缘杂交技术体系，解决了长期以来一直存在的远缘杂交不亲合和幼胚早期败育问题，使一些染色体组和染色体数不同的芝麻种间杂交获得成功，通过种间杂交将野生芝麻抗病耐渍等优良性状导入栽培种，创造出一批高度抗病耐渍、高油、高蛋白芝麻新种质。通过该平台不仅可以创造出大量新种质，而且对芝麻抗病耐渍以及品质育种将具有巨大的推动作用。

　　（六）明确了芝麻核雄性不育小孢子败育时期和特征特性，探索出芝麻核雄性不育化学保持技术，建立一套芝麻核雄性不育化学保持二系制种技术体系，为芝麻杂交种的大面积应用提供了新途径。主要贡献：明确了芝麻核雄性不育系ms86-1小孢子败育时期和特征特性（败育发生起始于减数分裂期，其绒毡层解体等形态变化晚于正常小孢子发育过程；败育小孢子壁外表光滑，无基粒棒；微粉株小孢子发育类似于不育株，但发育同步性下降，少量小孢子最终可以发育形成正常花粉粒；明确了小孢子发育与绒毡层降解的同步滞后是微粉形成的重要因素），以及败育过程中氨基酸和激素的变化（不育株小孢子发育过程中脯氨酸的缺乏、天冬酰胺和谷氨酸的盈积与小孢子败育密切相关），克隆出2个与核雄性不育相关的基因（木葡聚糖内葡糖基转移酶（XET）基因和小热激蛋白(HSP)基因），为探明核雄性不育化学保持调控、杂种优势机理提供了理论依据；同时探索出芝麻核雄性不育化学保持技术，建立一套芝麻核雄性不育化学保持二系制种技术体系，提高了制种效率，保证了制种纯度，降低了制种成本，为核不育二系制种提供了一条新途径。

　　三、加速成果转化、全心全意为“三农”服务

　　　张海洋在三亚基地

　　张海洋博士平时不仅重视科学研究，而且关心“三农”，注重科研成果的推广和应用，每年在农业生产的关键时期他都带领同事们深入生产第一线，进行农业技术讲座，走村串户指导农民进行科学种田，并建立大量高产示范基地，以点带面，积极促进成果转化。同时，与国内外贸易、生产部门结合在芝麻主产区建立了出口型优质芝麻生产基地，走出一条“科、农、贸”、“产、供、销”一体化的路子，提升了我国芝麻在国际市场上的竞争力。目前，他选育出的6个国审芝麻新品种已在生产上累计推广3200多万亩，创社会经济效益12.8亿元，有力推动了我省农村经济的发展。

　　（一）先后选育出优质高产芝麻新品种18个，其中豫芝8号、豫芝11号分别于2003年和2005年获国家科技进步二等奖。近五年，选育出郑芝13号、郑芝14号、郑芝15号、郑芝16号、郑芝17号、郑芝18号、郑芝19号、豫芝20号和豫芝21号等9个芝麻新品种。主要贡献：选育出的新品种豫芝11号集优质、高产、多抗、早熟于一体,较好地解决了高产与优质、高产与抗病、高产与早熟之间的矛盾，实现了多个优良性状的聚合，在芝麻品质及综合优良性状育种上获得较大突破。

　　　组织培养实验室

　　近五年，选育出的郑芝15号、郑芝16号、郑芝17号、豫芝21号4个高油芝麻新品种，含油量均达58%以上，大面积应用后，使我国主产区芝麻含油量提高2-3个百分点。这不但增强了我国芝麻在国际市场上的竞争力和出口创汇能力，提高了芝麻生产的比较效益，还对调整种植业结构、农民增收、企业增效起到了积极的推动作用。

　　（二）国内外首次提出亩产200公斤以上的产量构成因素、丰产长相及关键性高产栽培技术，建立了芝麻地膜覆盖、春播、麦垄套种及夏播等四种高产高效规范化栽培模式，创造出亩产251.8公斤的世界记录。主要贡献：系统研究了芝麻生长发育规律、高产机理以及关键性高产栽培技术，首次提出亩产200公斤以上的产量构成因素和丰产长相，总结出高产芝麻的最佳生育进程是前、中、后期三个生育阶段相接近或依次略递增，丰富了芝麻栽培理论。在此基础上根据黄淮流域芝麻种植方式，将一些关键性高产栽培技术组装配套，建立了芝麻地膜覆盖、春播、麦垄套种及夏播等四种高产高效规范化栽培模式。

　　近5年来，针对黄淮流域芝麻生产中，小麦收获后种植芝麻，劳动力紧张，播期短等问题，张海洋系统研究了芝麻机械化种植问题，将关键性高产栽培技术组装配套，建立了麦茬芝麻免耕直播轻简化栽培技术体系。高产轻简化栽培模式的推广应用使黄淮流域芝麻种植从粗放逐步走向规范，实现了良种良法配套，有力地推动了黄淮流域芝麻生产的发展，也为世界范围内的高产芝麻栽培提供了典范。

　　（三）自参加工作以来选育出的18个优质高产芝麻新品种在全国芝麻主产区累计推广4350万亩，创造了显著的社会经济效益。其中，近5年主持选育出高产稳产芝麻新品种9个，建立了免耕直播轻简化栽培技术模式，五年间新品种及配套高产种植技术在全国累计推广1150万亩，获社会经济效益17.3亿元。

　　（四）近5年来，作为国家芝麻产业技术体系首席科学家，带领全国芝麻产业技术研发队伍，选育出一批高产稳产芝麻新品种，建立了不同生态区轻简化栽培技术体系，通过新品种新技术的大力推广，使我国近五年芝麻平均单产提高到92公斤/亩，比前五年平均增产19.5%，平均单产位居世界第一位。

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