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作者:许琦敏 来源:文汇报 发布时间:2023/1/23 14:12:44
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为“拿下”玉米高蛋白基因,这对科学家夫妇春节与学生在海南南繁基地度过
上海科学家海南玉米地里授粉忙

 

“啪啪啪,啪啪啪……”兔年春节,海南三亚中廖村,中国农业科学院棉花研究所南繁基地的15亩玉米地里,传出了拍打纸袋的清脆声。那是中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿研究员和妻子、上海师范大学遗传学教授王文琴带着学生,在给试验田里的玉米授粉。
 
这已是他们在海南种玉米的第十个年头。去年11月,巫永睿夫妇团队联袂获得的玉米高蛋白的主效基因THP9-T登上了国际著名学术期刊《自然》,成果一出,立即引起国内外同行的关注。“玉米从种子到种子的生长周期有四个多月,我们在上海与海南轮番种植,争取一年完成三轮。”巫永睿说,通过以空间换时间,团队争取在今年下半年再为三个玉米高蛋白基因申请专利。
 
“阳”了也不能耽误授粉时机
 
给玉米植株顶部的雄蕊套上防水纸袋,1秒;拍打纸袋三下收集花粉,3秒;将纸袋中的花粉撒到植株中下部的雌蕊上,1秒;给授粉雌株套上纸袋并用订书机封牢,7秒——十几名学生在巫永睿的带领下,都已练出了精准而熟练的标准操作。
 
“这一季播种时机不巧,直到去年11月1日才抓到合适的天气窗口期种下,等到12月中旬玉米开始开花散粉时,又碰上了新冠感染的高峰。”那阵子,团队中几乎所有人都“阳”了。好在年轻人居多,且常年下地干活,体格比较健壮,团队整体“战斗力”尚可。为了既保证大家充分休息康复,又不耽误授粉时机,巫永睿带着大家研究了好几次工作分派方案。
 
王文琴的主要工作是通过计算机对玉米样本进行数据分析,除了有时一起下玉米地外,她把主要精力放在了为学生和助手们提供更好的营养上。
 
春节哪里过,全看授粉季时间
 
去年12月中旬起,巫永睿每天在试验田里仔细观察每株玉米是否到了授粉时机,春节假期也不例外。研究员王海海则带着几名学生赶在年前带着第一批今年在基地取好、需要送回实验室保存的样本,飞回了上海。
 
“我们的春节哪里过,全看授粉季时间。”巫永睿说,海南冬季种玉米,一般在10月、11月各播种一批,12月中旬起为授粉期。如果春节在第二年2月,他们可以完成两批玉米的授粉,带着样本回上海过年。今年春节在1月,播种又因雨水有延迟,所以他们的春节就得在海南过了。而这都是为了尽可能快地获得实验材料,在国际上率先完成玉米高蛋白基因的克隆并申请专利。
 
玉米被称为“饲料之王”,在我国畜牧业中占据约70%的份额。现有玉米作物的蛋白质含量仅8%,因此必须往饲料中添加大豆。但一些野生玉米的蛋白质含量高达30%,如果通过育种技术将玉米中的蛋白质含量提升一个百分点,就相当于省下800万吨大豆。
 
十年前,巫永睿从美国学成回国,一心想着将控制玉米高蛋白的基因“拿下”。然而,野生玉米基因组极其复杂,要想破解并成功克隆到这些高蛋白基因,困难重重。为了获得合适的实验材料,必须不厌其烦地创制遗传材料、构建基因系群体。“第一篇《自然》论文所用到的遗传材料就经过了10代,先后提取了四万多个样本的DNA进行基因型鉴定。”
 
巫永睿说,这次他们要尽快将其余的玉米高蛋白基因克隆出来并申请专利。在他看来,这比论文更重要,“能为我国的粮食安全作出我们的一点贡献,很值得”。
 

 

 
 
 
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