中国发现!他培育的水稻抗热抗旱还耐盐
2020-09-17 上海

青年报·青春上海记者 郭颖

上海5月播种,10月收种;海南11月播种,次年4月收种……一年四季的忙碌,只为了培育出耐热抗旱、适合在盐碱地生长的水稻发掘新基因。记者面前的林鸿宣院士,黝黑的脸膛带着笑意:“为了多收一茬加快科研进度,我们只能上海松江农场和海南基地两头跑。”

 带着学生下地取样观察水稻 

即将步入花甲之年的林鸿宣院士,是我国著名作物遗传学家。2001年,林鸿宣在祖国需要的时候提前结束国外博士后研究,回国担任中科院上海生科院植物生理生态研究所/分子植物科学卓越创新中心作物遗传与功能基因研究组组长。

大学期间,林鸿宣就读的是华南农业大学,学校在广州,他因此深谙水稻的重要性,大学实习、毕业论文,做的都是水稻。现任中科院分子植物科学卓越创新中心研究员、博士生导师的他,正在努力培育“完美”水稻。

“我们国家还有好几亿盐碱地没有开发,太热太干都会影响水稻的产量,我们做的科研就是为培育出耐热抗旱、适合在盐碱地生长的水稻发掘更多基因、打基础。”林鸿宣一辈子操心的就是老百姓饭桌上的事儿。

随着城镇化建设、耕地面积逐年减少,而我国人口不断增加,对于人口大国来说,保障粮食安全是头等大事,依靠科技进步提高作物单产是根本出路。林鸿宣研究组开展水稻复杂性状遗传学研究,发掘关键基因资源,为改良水稻提供理论基础,对保障粮食安全有重大战略意义。

“像抗逆、产量是由多个数量性状基因控制的,遗传机理复杂,研究难度大,富有挑战性。水稻里有几万个基因,需要五六年,甚至七八年才能找到有用的重要基因。”为此,林鸿宣团队每年要种30万株水稻,为了能多收一茬,他们在温暖的海南也有试验田。

种地可不光是农民干的活儿,林院士他们还得亲自参与耕种。“比方说在上海,五月播种插秧,七八月取叶片,我们都要下地,给每株秧苗排号编号。”林院士团队有20个人,大多都是年轻人,但是在七八月上海高温天的烈日暴晒下,有人还是中暑了。林院士乐观地说:“我比较瘦,所以还没有中过暑。”

成千上万株水稻,要一株一株地做标记。从定位基因到解析出它的功能,中间要花费六七年时间。因此,他们必须抓紧时间,起早贪黑,直到完全看不见了才收工。林院士挑选学生的标准是:喜欢这个领域,对水稻感兴趣,能吃苦耐劳,聪明。因此,尽管再苦再累,每个团队成员都无怨无悔。

 水稻“重量级”基因“中国发现” 

功夫不负有心人。近二十年来,林院士团队甘于寂寞、不懈努力,在水稻抗逆(抗热、耐盐、抗旱)以及产量性状遗传机理与功能基因研究方面取得了一系列有国际水平的突破性创新成果:首次成功分离克隆了多个控制水稻性状的“重量级”新基因,如抗热基因(TT1)、耐盐基因(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)、生殖隔离基因(Hwi1和Hwi2)等,并深入阐明了复杂性状的遗传调控机理,不仅有理论创新,还有应用前景。

这些基因已被育种家索取开展作物育种应用研究,为农业科技进步提供了多个有自主知识产权的专利(拥有18项发明专利),抢占了农业知识产权高地,如抗高温基因(TT1) 专利已转让给安徽荃银高科公司使用。

如今,抗热、耐盐、抗旱、粒型、株型等一系列与水稻生产密切相关的“重量级”基因,被林鸿宣和他的团队打上了“中国发现”的标记。

由于成果突出,林院士收获了各种奖项,但他始终以淡泊的心对待接踵而至的荣誉。“成果都是一步一个脚印做出来的,不是一朝一夕的事”“现在又是一个新的起点,要为中国多注册几个水稻重要基因的专利,要对得起国家给的科研经费,要为中国在国际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学识魅力影响、指导着学生的成长。至今他已为国家培养了28位博士研究生,目前已有11名发展为教授(研究员),为我国农业基础研究作出贡献。

 【对话林鸿宣】 

记者:回国后的四五年里,您的实验室为什么一直静悄悄,很少发表论文?

林鸿宣:这四五年里,我们一直在打基础,准备遗传材料,跟踪基因,克隆基因。科研是需要积累的,只要集中精力按自己的方向去做,就一定可以出成果。

记者:已近花甲之年,为何每次还要亲自下田?

林鸿宣:带着学生一块儿去做实验是我份内的工作。我们在农田里,观察水稻生长性状、收集样本。每次下田,我和学生对每个样本都要仔细核对,因为一旦搞错,就会使实验数据出错,前功尽弃。

记者:你们的科研成果现在实际应用如何?

林鸿宣:湖南、湖北、浙江、江西、安徽等地是我国水稻主产区,在极端高温下,水稻会减产30-50%。我们要做的就是确保高温下、盐碱地中,不会减产。我们是做上游工作的,研究成果已经公开发表,并申请了专利,也有其他国家借鉴。持续为农业基础及应用基础研究做出创新是我们努力的方向。

青年报·青春上海记者 郭颖

编辑:梁文静

来源:青春上海News—24小时青年报

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