【青年報(bào)】中國發(fā)現(xiàn)!他培育的水稻抗熱抗旱還耐鹽

文章來源:分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心  |  發(fā)布時(shí)間:2020-09-17  |  【打印】 【關(guān)閉

  

上海5月播種,10月收種;海南11月播種,次年4月收種……一年四季的忙碌,只為了培育出耐熱抗旱、適合在鹽堿地生長的水稻發(fā)掘新基因。記者面前的林鴻宣院士,黝黑的臉膛帶著笑意:“為了多收一茬加快科研進(jìn)度,我們只能上海松江農(nóng)場和海南基地兩頭跑?!?/p>

帶著學(xué)生下地取樣觀察水稻 

即將步入花甲之年的林鴻宣院士,是我國著名作物遺傳學(xué)家。2001年,林鴻宣在祖國需要的時(shí)候提前結(jié)束國外博士后研究,回國擔(dān)任中科院上海生科院植物生理生態(tài)研究所/分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心作物遺傳與功能基因研究組組長。

大學(xué)期間,林鴻宣就讀的是華南農(nóng)業(yè)大學(xué),學(xué)校在廣州,他因此深諳水稻的重要性,大學(xué)實(shí)習(xí)、畢業(yè)論文,做的都是水稻?,F(xiàn)任中科院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心研究員、博士生導(dǎo)師的他,正在努力培育“完美”水稻。

“我們國家還有好幾億鹽堿地沒有開發(fā),太熱太干都會(huì)影響水稻的產(chǎn)量,我們做的科研就是為培育出耐熱抗旱、適合在鹽堿地生長的水稻發(fā)掘更多基因、打基礎(chǔ)?!绷著櫺惠呑硬傩牡木褪抢习傩诊堊郎系氖聝?。

隨著城鎮(zhèn)化建設(shè)、耕地面積逐年減少,而我國人口不斷增加,對(duì)于人口大國來說,保障糧食安全是頭等大事,依靠科技進(jìn)步提高作物單產(chǎn)是根本出路。林鴻宣研究組開展水稻復(fù)雜性狀遺傳學(xué)研究,發(fā)掘關(guān)鍵基因資源,為改良水稻提供理論基礎(chǔ),對(duì)保障糧食安全有重大戰(zhàn)略意義。

“像抗逆、產(chǎn)量是由多個(gè)數(shù)量性狀基因控制的,遺傳機(jī)理復(fù)雜,研究難度大,富有挑戰(zhàn)性。水稻里有幾萬個(gè)基因,需要五六年,甚至七八年才能找到有用的重要基因?!睘榇?,林鴻宣團(tuán)隊(duì)每年要種30萬株水稻,為了能多收一茬,他們在溫暖的海南也有試驗(yàn)田。

種地可不光是農(nóng)民干的活兒,林院士他們還得親自參與耕種。“比方說在上海,五月播種插秧,七八月取葉片,我們都要下地,給每株秧苗排號(hào)編號(hào)。”林院士團(tuán)隊(duì)有20個(gè)人,大多都是年輕人,但是在七八月上海高溫天的烈日暴曬下,有人還是中暑了。林院士樂觀地說:“我比較瘦,所以還沒有中過暑?!?/p>

成千上萬株水稻,要一株一株地做標(biāo)記。從定位基因到解析出它的功能,中間要花費(fèi)六七年時(shí)間。因此,他們必須抓緊時(shí)間,起早貪黑,直到完全看不見了才收工。林院士挑選學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)是:喜歡這個(gè)領(lǐng)域,對(duì)水稻感興趣,能吃苦耐勞,聰明。因此,盡管再苦再累,每個(gè)團(tuán)隊(duì)成員都無怨無悔。

水稻“重量級(jí)”基因“中國發(fā)現(xiàn)” 

功夫不負(fù)有心人。近二十年來,林院士團(tuán)隊(duì)甘于寂寞、不懈努力,在水稻抗逆(抗熱、耐鹽、抗旱)以及產(chǎn)量性狀遺傳機(jī)理與功能基因研究方面取得了一系列有國際水平的突破性創(chuàng)新成果:首次成功分離克隆了多個(gè)控制水稻性狀的“重量級(jí)”新基因,如抗熱基因(TT1)、耐鹽基因(SKC1、HAL3)、抗旱基因(DST、DCA1)、粒型基因(GW2、GL3.1、GSN1、GW6、GSA1)、株型基因(PROG1、GH1、ER1)、生殖隔離基因(Hwi1和Hwi2)等,并深入闡明了復(fù)雜性狀的遺傳調(diào)控機(jī)理,不僅有理論創(chuàng)新,還有應(yīng)用前景。

這些基因已被育種家索取開展作物育種應(yīng)用研究,為農(nóng)業(yè)科技進(jìn)步提供了多個(gè)有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的專利(擁有18項(xiàng)發(fā)明專利),搶占了農(nóng)業(yè)知識(shí)產(chǎn)權(quán)高地,如抗高溫基因(TT1) 專利已轉(zhuǎn)讓給安徽荃銀高科公司使用。

如今,抗熱、耐鹽、抗旱、粒型、株型等一系列與水稻生產(chǎn)密切相關(guān)的“重量級(jí)”基因,被林鴻宣和他的團(tuán)隊(duì)打上了“中國發(fā)現(xiàn)”的標(biāo)記。

由于成果突出,林院士收獲了各種獎(jiǎng)項(xiàng),但他始終以淡泊的心對(duì)待接踵而至的榮譽(yù)。“成果都是一步一個(gè)腳印做出來的,不是一朝一夕的事”“現(xiàn)在又是一個(gè)新的起點(diǎn),要為中國多注冊幾個(gè)水稻重要基因的專利,要對(duì)得起國家給的科研經(jīng)費(fèi),要為中國在國際水稻研究界立起更高的地位”。

林院士用自身高尚的人格魅力和學(xué)識(shí)魅力影響、指導(dǎo)著學(xué)生的成長。至今他已為國家培養(yǎng)了28位博士研究生,目前已有11名發(fā)展為教授(研究員),為我國農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)研究作出貢獻(xiàn)。

【對(duì)話林鴻宣】 

記者:回國后的四五年里,您的實(shí)驗(yàn)室為什么一直靜悄悄,很少發(fā)表論文?

林鴻宣:這四五年里,我們一直在打基礎(chǔ),準(zhǔn)備遺傳材料,跟蹤基因,克隆基因??蒲惺切枰e累的,只要集中精力按自己的方向去做,就一定可以出成果。

記者:已近花甲之年,為何每次還要親自下田?

林鴻宣:帶著學(xué)生一塊兒去做實(shí)驗(yàn)是我份內(nèi)的工作。我們在農(nóng)田里,觀察水稻生長性狀、收集樣本。每次下田,我和學(xué)生對(duì)每個(gè)樣本都要仔細(xì)核對(duì),因?yàn)橐坏└沐e(cuò),就會(huì)使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)出錯(cuò),前功盡棄。

記者:你們的科研成果現(xiàn)在實(shí)際應(yīng)用如何?

林鴻宣:湖南、湖北、浙江、江西、安徽等地是我國水稻主產(chǎn)區(qū),在極端高溫下,水稻會(huì)減產(chǎn)30-50%。我們要做的就是確保高溫下、鹽堿地中,不會(huì)減產(chǎn)。我們是做上游工作的,研究成果已經(jīng)公開發(fā)表,并申請(qǐng)了專利,也有其他國家借鑒。持續(xù)為農(nóng)業(yè)基礎(chǔ)及應(yīng)用基礎(chǔ)研究做出創(chuàng)新是我們努力的方向。

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