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“啪啪啪,啪啪啪……”兔年春節(jié),海南三亞中廖村,中國農(nóng)業(yè)科學院棉花研究所南繁基地的15畝玉米地里,傳出了拍打紙袋的清脆聲。那是中國科學院分子植物科學卓越創(chuàng)新中心巫永睿研究員和妻子、上海師范大學遺傳學教授王文琴帶著學生,在給試驗田里的玉米授粉。 這已是他們在海南種玉米的第十個年頭。去年11月,巫永睿夫婦團隊聯(lián)袂獲得的玉米高蛋白的主效基因THP9-T登上了國際著名學術(shù)期刊《自然》,成果一出,立即引起國內(nèi)外同行的關(guān)注?!坝衩讖姆N子到種子的生長周期有四個多月,我們在上海與海南輪番種植,爭取一年完成三輪?!蔽子李Uf,通過以空間換時間,團隊爭取在今年下半年再為三個玉米高蛋白基因申請專利。 “陽”了也不能耽誤授粉時機 給玉米植株頂部的雄蕊套上防水紙袋,1秒;拍打紙袋三下收集花粉,3秒;將紙袋中的花粉撒到植株中下部的雌蕊上,1秒;給授粉雌株套上紙袋并用訂書機封牢,7秒——十幾名學生在巫永睿的帶領(lǐng)下,都已練出了精準而熟練的標準操作。 “這一季播種時機不巧,直到去年11月1日才抓到合適的天氣窗口期種下,等到12月中旬玉米開始開花散粉時,又碰上了新冠感染的高峰。”那陣子,團隊中幾乎所有人都“陽”了。好在年輕人居多,且常年下地干活,體格比較健壯,團隊整體“戰(zhàn)斗力”尚可。為了既保證大家充分休息康復,又不耽誤授粉時機,巫永睿帶著大家研究了好幾次工作分派方案。 王文琴的主要工作是通過計算機對玉米樣本進行數(shù)據(jù)分析,除了有時一起下玉米地外,她把主要精力放在了為學生和助手們提供更好的營養(yǎng)上。 春節(jié)哪里過,全看授粉季時間去年12月中旬起,巫永睿每天在試驗田里仔細觀察每株玉米是否到了授粉時機,春節(jié)假期也不例外。研究員王海海則帶著幾名學生趕在年前帶著第一批今年在基地取好、需要送回實驗室保存的樣本,飛回了上海。 “我們的春節(jié)哪里過,全看授粉季時間。”巫永睿說,海南冬季種玉米,一般在10月、11月各播種一批,12月中旬起為授粉期。如果春節(jié)在第二年2月,他們可以完成兩批玉米的授粉,帶著樣本回上海過年。今年春節(jié)在1月,播種又因雨水有延遲,所以他們的春節(jié)就得在海南過了。而這都是為了盡可能快地獲得實驗材料,在國際上率先完成玉米高蛋白基因的克隆并申請專利。 玉米被稱為“飼料之王”,在我國畜牧業(yè)中占據(jù)約70%的份額。現(xiàn)有玉米作物的蛋白質(zhì)含量僅8%,因此必須往飼料中添加大豆。但一些野生玉米的蛋白質(zhì)含量高達30%,如果通過育種技術(shù)將玉米中的蛋白質(zhì)含量提升一個百分點,就相當于省下800萬噸大豆。 十年前,巫永睿從美國學成回國,一心想著將控制玉米高蛋白的基因“拿下”。然而,野生玉米基因組極其復雜,要想破解并成功克隆到這些高蛋白基因,困難重重。為了獲得合適的實驗材料,必須不厭其煩地創(chuàng)制遺傳材料、構(gòu)建基因系群體。“第一篇《自然》論文所用到的遺傳材料就經(jīng)過了10代,先后提取了四萬多個樣本的DNA進行基因型鑒定。” 巫永睿說,這次他們要盡快將其余的玉米高蛋白基因克隆出來并申請專利。在他看來,這比論文更重要,“能為我國的糧食安全作出我們的一點貢獻,很值得”。標簽: