2022-05-10 15:33:28
哪個(gè)年輕人手機(jī)里會(huì)全是玉米的照片？有綠油油的，有黃燦燦的；有細(xì)小剛長出來的，有粗壯飽滿的；有野生的，有種植的……答案是，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)博士后陳文康。前不久，他和同學(xué)張璇作為第一作者出現(xiàn)在了《科學(xué)》雜志上。
其實(shí)人們現(xiàn)在看到的玉米，既不是它本來的樣子，也不是它未來的樣子。約7000年前，玉米的米穗只有兩行，而現(xiàn)在市面上的玉米大多有16行米穗。玉米的產(chǎn)量是如何提高的，以后還能再提高嗎？
陳文康和張璇接力參與了一項(xiàng)長達(dá)18年的研究，最近中國農(nóng)業(yè)大學(xué)和華中農(nóng)業(yè)大學(xué)團(tuán)隊(duì)獲得突破性研究進(jìn)展：控制玉米產(chǎn)量的基因被找到，通過基因編輯可使其產(chǎn)量增加約10%。
民以食為天，農(nóng)以種為先。耕地有限，要養(yǎng)活更多人，要把飯碗牢牢端在自己手里，我國玉米的單產(chǎn)還需要提升。小小一粒種子，和每個(gè)人都有關(guān)，和陳文康、張璇，他們的老師、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)青年教授楊小紅，以及老師的老師、國家玉米改良中心主任李建生更有關(guān)。
探索玉米演化機(jī)制，改良玉米品種成為這三代科學(xué)家的夢想。
18年前，李建生教授為這個(gè)團(tuán)隊(duì)選擇了一條研究提高玉米穗行數(shù)的“好路”。他提出了研究玉米產(chǎn)量如何增加的科研路線，并創(chuàng)制了研究工具——穗行數(shù)穩(wěn)定遺傳且為6行的玉米自交系，基本鎖定了控制產(chǎn)量的染色體。
2008年，李建生的研究生楊小紅博士畢業(yè)，師生二人穿著紅黑色博士服在實(shí)驗(yàn)樓前微笑合影。2015年，李建生將這項(xiàng)研究傳棒給她，說：“實(shí)驗(yàn)室和未完成的使命就交給你了。”
“好。”楊小紅一向少言寡語，只說了一個(gè)字。她知道這個(gè)字的分量，“前景光明遼闊，但道路不會(huì)平坦”。
科學(xué)家預(yù)測，玉米的基因組，有約4萬個(gè)基因，尋找控制玉米產(chǎn)量的基因，是一個(gè)不斷縮小破案范圍、步步逼近真相的過程。他們需要讓另外3萬多個(gè)基因都一樣，才能鎖定一個(gè)特定的基因，控制了產(chǎn)量——也就是穗行數(shù)這個(gè)性狀。課題組不斷嘗試鑒定玉米的基因型、種玉米、數(shù)種出來的玉米有幾行、發(fā)現(xiàn)不對、再鑒定基因型、再種玉米、再數(shù)玉米有幾行……
2020年，陳文康博士畢業(yè)，和導(dǎo)師楊小紅同樣穿著紅黑色博士服在實(shí)驗(yàn)樓前合影。從博士到博士后，近10年他每年管著2畝地8000株玉米，每次玉米收獲他都負(fù)責(zé)去數(shù)玉米有幾行，這是一個(gè)非常關(guān)鍵的工作，每個(gè)玉米都要數(shù)一遍，不能出錯(cuò)。
這些年，陳文康數(shù)了幾萬根玉米，就是為了鎖定關(guān)鍵基因，搞清楚這個(gè)基因的工作原理，通過基因編輯讓玉米變得更加高產(chǎn)。
18年，北方的玉米可以更迭18代，海南的水稻可以收獲36次。三代科學(xué)家接力奔跑6573個(gè)日夜，終于迎來一個(gè)高光時(shí)刻——
3月25日早上6點(diǎn)，楊小紅從北京的實(shí)驗(yàn)室打電話給在海南玉米南繁基地工作的李建生，激動(dòng)地說，“李老師，我們的文章在Science（《科學(xué)》）在線發(fā)表了！”
和他們一起堅(jiān)守這個(gè)夢想的，還有李建生早年聯(lián)合培養(yǎng)的博士生、現(xiàn)華中農(nóng)業(yè)大學(xué)嚴(yán)建兵教授，美國冷泉港國家實(shí)驗(yàn)室教授大衛(wèi)·杰克森等科學(xué)家。
中國農(nóng)業(yè)大學(xué)最近用一組照片對這項(xiàng)工作做了階段性回顧，烈日下的翠綠玉米地在配樂《最初的夢想》烘托下，更顯生機(jī)盎然，而陽光也在每位師生的臉上留下了紀(jì)念。影片結(jié)尾寫道：“致敬夢想的堅(jiān)守者，恭喜夢想成真。”
李建生介紹，團(tuán)隊(duì)不僅找到了控制玉米穗行數(shù)的關(guān)鍵基因，更可喜的是，這個(gè)基因在水稻身上也管用，可以將水稻的產(chǎn)量提高8%左右。對于這項(xiàng)成果，他們既不過分樂觀，也不過分悲觀，而是準(zhǔn)備一如既往繼續(xù)堅(jiān)守夢想。
“這個(gè)有利于我們打種業(yè)翻身仗，通過育種的辦法提高作物的產(chǎn)量。對于產(chǎn)業(yè)來說，如果拿出10%左右的玉米種植面積推廣這項(xiàng)成果，6000萬畝玉米每畝增加30公斤，就意味著每年可增產(chǎn)玉米18億公斤。”他笑著說：“我們希望再做18年，讓這個(gè)基因在農(nóng)民的地里開花結(jié)果！”
楊小紅說：“百年以后，沒你也沒我，我們奮斗一生不帶走一草一木；我們執(zhí)著一生，不帶走一分名利浮華。現(xiàn)在我們是做出了一些成果，但我們還有很多諸如玉米穗行數(shù)演化機(jī)制等科學(xué)問題都沒有完全揭示，我們接下來還要繼續(xù)再研究，進(jìn)一步為我國玉米育種事業(yè)作出一點(diǎn)我們的貢獻(xiàn)。”
來源：中國青年報(bào)
編輯：牛姣
返回頂部