個人簡介

張獻龍，男，1963年3月生，河南省駐馬店市上蔡縣人，77779193永利官网教授、博士生導師。1984年77779193永利官网農學系畢業，1987年和1990年分别從77779193永利官网獲得作物遺傳育種專業的碩士和博士學位。2023年11月當選中國工程院院士。現任國際棉花基因組計劃（ICGI）主席，中國作物學會棉花專業委員會會長，新疆農科院特聘首席研究員，國家棉花生物育種産業創新聯盟首席科學家，全棉時代水刺棉生物育種研究院首席。曾任國家農作物品種審定委員會委員（2012-2017）及副主任（2017-2022），中國農學會棉花分會副理事長（2002-2022），作物遺傳改良國家重點實驗室副主任（2002-2022）。長期緻力于棉花生物工程與育種研究，30多年來，率先繪制陸地棉和海島棉高質量參考基因組，系統鑒定優質、抗性等關鍵遺傳位點，推動基因組選擇育種；創建棉花體細胞雜交和植株再生技術，突破遠緣雜交不親和障礙，開辟了資源創制新途徑；建立起包括遺傳轉化、基因編輯和分子标記輔助選擇技術，形成一整套棉花生物技術育種體系，有效提升了我國棉花育種效率。利用生物育種新技術，培育出高産、優質、多抗的棉花品種25個，其中國審品種6個，較好解決了我國棉花品種高産與優質、高産與抗性的矛盾，支撐了長江流域棉花生産。培育了‘華棉702’等4個優質、多抗機采棉，解決了育種中多種抗性聚合的難題，在新疆推廣應用。獲國家科技進步二等獎1項，省部級科技一等獎7項。相關成果在Nature Genetics、Nature Plants、Plant Cell等影響因子大于10的國際學術期刊發表論文66篇，居棉花領域世界第一，H指數 73。2014年以來連續入選“中國高被引學者”，2020年以來連續入選“全球高被引科學家”，引領世界棉花細胞工程和基因工程發展。

主要研究内容及成果:

一、率先繪制陸地棉和海島棉參考基因組，解析棉花遺傳資源的演化規律，為開展精準設計育種提供“路标”

國際上首次發布陸地棉和海島棉的高質量參考基因組，發現兩個亞基因組存在不對稱馴化選擇并影響纖維品質形成，鑒定到5700多個馴化改良過程中丢失的基因類型，揭示了棉花種質與育種演化規律，入選“2017年中國農業科學重大進展”（Nature Genetics, 2017）、“2019年中國百篇最具影響國際學術論文”（Nature Genetics, 2019）；構建首個覆蓋所有二倍體基因組類型的棉屬泛基因組，解析了棉花纖維“從無到有”演化的遺傳基礎，拓寬了适于育種的基因資源（Nature Genetics, 2022）；解析了棉花纖維發育的動态遺傳調控網絡，發掘了1200多個纖維品質相關的亞基因組同源基因，解鎖了亞基因組同源基因用于纖維品質改良的潛力（Nature Genetics,2023）。功能基因組研究鑒定優質、抗病、耐高溫幹旱等功能基因50多個，在公開發表的在棉花體内驗證功能基因論文數量中位于前列。功能基因發掘和高質量多層次基因組研究為設計育種提供了“路标”。

二、突破野生棉和栽培棉體細胞雜交技術，創新棉花轉基因和基因編輯技術體系，引領世界棉花細胞工程和基因工程發展

率先建立野生棉原生質體再生技術，首次獲得野生棉與栽培棉體細胞雜種，創制出多類型新材料。發掘并創制了高效再生陸地棉材料YZ1和Jin668，使轉基因周期由12個月縮短至6個月，效率從30%提升到90%，被國内外60多家研究機構使用，突破依賴美國珂字棉為轉化受體的研究格局。開發創新棉花CRISPR/Cas9、12a/b、轉錄激活等基因編輯系統，基因編輯載體被全球90%的棉花研究機構采用，引領世界棉花生物育種技術發展。編輯了1000多個棉花關鍵基因，建立優質、抗病、耐高溫、抗旱、抗蟲等相關基因的突變體庫。建成包括棉花遺傳工程和基于基因組的分子育種技術體系，推動多性狀同步改良；GhLac1等3個抗病、優質轉基因系獲批環境釋放；利用基因編輯快速獲得優質、耐高溫等品系，使育種周期從傳統6~8年縮短至2~4年，顯著提高育種效率。

三、資源創新驅動品種創新，實現高産與優質協同改良，為長江流域棉花生産不斷提供新品種

長江流域棉區是我國三大棉區之一，上世紀90年代前，育種以解決棉花短缺為目标，育成品種産量高但品質不優，纖維基本是Ⅲ級或級外品質。為實現高産與優質協同改良，以資源創新驅動品種創新，通過遠緣雜交創造新材料500多份；開發SSR标記6300多個，标記輔助構建陸地棉背景的海島棉、達爾文棉等導入系2361個，鑒定出優質、抗病、耐高溫等新材料200多份。将遠緣雜交創造的優質材料與高産骨幹品種構建聚合雜交育種群體，結合分子标記劃成優質和高産兩個類群，根據類群間遺傳差異配置雜交組合，使雜交棉配組效率大幅提升。2009年培育出國審品種‘華雜棉H318’，比對照增産10.5%，優質Ⅱ級，綜合抗性強，量化指标得分第一。用鑒定到的35個優質QTL和22個優質基因的功能标記将高産骨幹親本B11、4-5等改造成優質親本，促進了後續高産優質品種的選育。标記輔助将海島棉優質基因導入陸地棉骨幹親本，2020年培育出國審品種‘華雜棉H116’，比對照增産12.9%，優質II級，紡紗指數第一。2022年國審的特早熟品種‘華棉2270’，生育期僅100天，比對照增産14.0%，優質Ⅱ級，為長江流域麥/油後直播棉花種植模式提供了品種支撐。2005年以來，為長江流域培育國審品種5個，省審品種19個，保障了長江流域棉花種源需求。‘華雜棉H318’是農業農村部公布的長江流域主推品種、2023年全國兩個棉花主導品種之一、長江流域陣型品種中唯一骨幹型品種。

四、服務棉花主産區生産重大需求，聚合優質與多抗基因，為新疆棉花生産培育優質多抗新品種

2010年以來，我國棉花生産逐步向新疆轉移。新疆棉區枯、黃萎病和高溫幹旱危害嚴重，培育多抗品種是新疆棉區的迫切需求。首次克隆了陸地棉抗枯萎病主效基因Fov7，開發出抗枯萎病快速鑒定技術，鑒定并發表11個棉花抗黃萎病關鍵基因并轉化為标記，解決了棉花抗病育種無标記可用的難題，篩選出抗病材料37份。創建了棉花耐高溫和抗旱表型高通量鑒定技術，克隆了10個耐高溫和8個抗旱關鍵基因，開發出4個耐高溫和9個抗旱分子标記。篩選出44份耐高溫和15份抗旱棉花種質。用優質、耐高溫和抗旱分子标記對育種群體進行選擇，育成适合新疆種植的國審品種‘華棉702’，比對照增産7.3%，優質Ⅱ級，抗枯萎、耐黃萎、耐高溫、抗旱，實現了産量、品質和抗性的協同改良。1000餘份優質、多抗材料被新疆農科院、農墾科學院、新疆農業科學院等單位引進，培育出10個多抗機采棉品種并大面積推廣。受聘新疆農科院特聘首席研究員，面向新疆育成（含合作）棉花新品種4個，其中國審品種3個；為新疆培養了12名博士并成為新疆棉花科技骨幹；帶領的棉花團隊中8名教師入選“天池英才”等計劃。資源創制、品種培育和人才培養在新疆棉花産業高質量發展中發揮了作用。

主要獲獎情況：

1. 2004年，獲武漢市新長征突擊手稱号

2. 2004年，獲全國優秀教師稱号

3. 2004年，獲湖北省政府專項津貼

4. 2004年，湖北省科技進步獎一等獎（排名1）

5. 2005年，獲第四屆大北農科技促進獎（排名1）

6. 2005年，獲國家教學成果一等獎（排名3）

7. 2005年，獲湖北省教學成果特等獎（排名3）

8. 2006年，獲國家教學名師獎

9. 2008年，入選新世紀百千萬人才工程國家級人選

10. 2008年，獲湖北省第四屆優秀科技工作者稱号

11. 2008年，全國優秀百篇博士論文指導獎

12. 2008年，湖北省科技發明獎二等獎（排名1）

13. 2010年，獲國務院政府特貼

14. 2012年，高等學校科學研究優秀成果獎（科學技術）自然科學二等獎（排名1）

15. 2012年，湖北省科技進步獎一等獎（排名1）

16. 2013年，入選首批國家領軍人才支持計劃國家百千萬工程領軍人才

17. 2013年，國家科技進步獎二等獎（排名1）

18. 2014年，獲湖北十佳師德标兵稱号

19. 2015年，獲湖北省五一勞動獎章

20. 2016年，獲得全國優秀科技工作者稱号

21. 2017年，獲得全國創新争先獎狀

22. 2019年，獲何梁何利基金科學與技術獎

23. 2020年，獲湖北省自然科學獎一等獎（排名1）

24. 2020年，獲教育部自然科學獎一等獎（排名1）

25. 2021年，獲神農中華創新團隊獎（排名1）

26. 2022年，大北農科技獎一等獎（排名1）

27. 2023年，新疆生産建設兵團科技進步獎一等獎（排名1）