【青年報】中國發現!他培育的水稻抗熱抗旱還耐鹽

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度,我們只能上海松江農場和海南基地兩頭跑。”

帶著學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家。2001年,林鴻宣在祖國需要的時候提前結束國外博士后研究,回國擔任中科院上海生科院植物生理生態研究所/分子植物科學卓越創新中心作物遺傳與功能基因研究組組長。

大學期間,林鴻宣就讀的是華南農業大學,學校在廣州,他因此深諳水稻的重要性,大學實習、畢業論文,做的都是水稻。現任中科院分子植物科學卓越創新中心研究員、博士生導師的他,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,太熱太干都會影響水稻的產量,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掘更多基因、打基礎。”林鴻宣一輩子操心的就是老百姓飯桌上的事兒。

隨著城鎮化建設、耕地面積逐年減少,而我國人口不斷增加,對于人口大國來說,保障糧食安全是頭等大事,依靠科技進步提高作物單產是根本出路。林鴻宣研究組開展水稻復雜性狀遺傳學研究,發掘關鍵基因資源,為改良水稻提供理論基礎,對保障糧食安全有重大戰略意義。

“像抗逆、產量是由多個數量性狀基因控制的,遺傳機理復雜,研究難度大,富有挑戰性。水稻里有幾萬個基因,需要五六年,甚至七八年才能找到有用的重要基因。”為此,林鴻宣團隊每年要種30萬株水稻,為了能多收一茬,他們在溫暖的海南也有試驗田。

種地可不光是農民干的活兒,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,給每株秧苗排號編號。”林院士團隊有20個人,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。”

成千上萬株水稻,要一株一株地做標記。從定位基因到解析出它的功能,中間要花費六七年時間。因此,他們必須抓緊時間,起早貪黑,直到完全看不見了才收工。林院士挑選學生的標準是:喜歡這個領域,對水稻感興趣,能吃苦耐勞,聰明。因此,盡管再苦再累,每個團隊成員都無怨無悔。

水稻“重量級”基因“中國發現” 

功夫不負有心人。近二十年來,林院士團隊甘于寂寞、不懈努力,在水稻抗逆(抗熱、耐鹽、抗旱)以及產量性狀遺傳機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新成果:首次成功分離克隆了多個控制水稻性狀的“重量級”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,并深入闡明了復雜性狀的遺傳調控機理,不僅有理論創新,還有應用前景。

這些基因已被育種家索取開展作物育種應用研究,為農業科技進步提供了多個有自主知識產權的專利(擁有18項發明專利),搶占了農業知識產權高地,如抗高溫基因(TT1) 專利已轉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密切相關的“重量級”基因,被林鴻宣和他的團隊打上了“中國發現”的標記。

由于成果突出,林院士收獲了各種獎項,但他始終以淡泊的心對待接踵而至的榮譽。“成果都是一步一個腳印做出來的,不是一朝一夕的事”“現在又是一個新的起點,要為中國多注冊幾個水稻重要基因的專利,要對得起國家給的科研經費,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識魅力影響、指導著學生的成長。至今他已為國家培養了28位博士研究生,目前已有11名發展為教授(研究員),為我國農業基礎研究作出貢獻。

【對話林鴻宣】 

記者:回國后的四五年里,您的實驗室為什么一直靜悄悄,很少發表論文?

林鴻宣:這四五年里,我們一直在打基礎,準備遺傳材料,跟蹤基因,克隆基因。科研是需要積累的,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:帶著學生一塊兒去做實驗是我份內的工作。我們在農田里,觀察水稻生長性狀、收集樣本。每次下田,我和學生對每個樣本都要仔細核對,因為一旦搞錯,就會使實驗數據出錯,前功盡棄。

記者:你們的科研成果現在實際應用如何?

林鴻宣:湖南、湖北、浙江、江西、安徽等地是我國水稻主產區,在極端高溫下,水稻會減產30-50%。我們要做的就是確保高溫下、鹽堿地中,不會減產。我們是做上游工作的,研究成果已經公開發表,并申請了專利,也有其他國家借鑒。持續為農業基礎及應用基礎研究做出創新是我們努力的方向。

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