上海科學家海南玉米地里授粉忙

 

“啪啪啪，啪啪啪……”兔年春節，海南三亞中廖村，中國農業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期刊《自然》，成果一出，立即引起國內外同行的關注。“玉米從種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。”巫永睿說，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據分析，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上。
      
春節哪里過，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。今年春節在1月，播種又因雨水有延遲，所以他們的春節就得在海南過了。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”，在我國畜牧業中占據約70%的份額。現有玉米作物的蛋白質含量僅8%，因此必須往飼料中添加大豆。但一些野生玉米的蛋白質含量高達30%，如果通過育種技術將玉米中的蛋白質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，必須不厭其煩地創制遺傳材料、構建基因系群體。“第一篇《自然》論文所用到的遺傳材料就經過了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”。