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何祖華:和稻瘟病較勁15年

   日期:2017-11-27     來源:聚農網    作者:jn720_zx    瀏覽:179    評論:0    

  30多年前,受制于農藥和育種技術,農民種水稻往往要“靠天吃飯”。那時,剛開始讀研的何祖華目睹了發(fā)生在浙江東輝山區(qū)的一幕:蔫黃的水稻頂著白穗,整塊稻田顆粒無收。從此,他下定決心,要和稻瘟病“死磕”到底。

  這種病被稱為“水稻的癌癥”,病情一旦蔓延,很難得到控制。從碩士課題開始,何祖華的研究方向幾乎從未離開過稻瘟病。

  這位54歲的中科院上海植物生理生態(tài)研究所研究員,和稻瘟病較勁了近15年。最近,他帶來了好消息。他的團隊不僅找到了能持久抗擊稻瘟病的“基因克星”,還弄清了它是如何與稻瘟病菌“周旋”的。

  除了噴農藥,抗擊稻瘟病就只剩一條路可走——篩選出水稻抗病基因進行育種。“稻瘟病就像流行性感冒。”何祖華說,一方面,由于不同地域的病原菌一般不同,目前已有的25個抗稻瘟病基因做不到“包治百病”,并尚不能向全國推廣。另一方面,如果把這些抗病基因整合到一個品種里,雖然抗病性提高了,但“大補”后水稻的產量和品質會打折扣。

  為了解決這個長期困擾育種界的瓶頸問題,何祖華于2002年開始與育種家展開合作,廣泛篩選廣譜持久的抗病基因。此時,他正式“打響”了抗擊稻瘟病的第一槍。

  在何祖華的辦公室門后,掛著他下田時“裝備”——起球的灰色運動褲、藍毛巾、遮陽帽和尼龍挎包。他說,搞農學研究的,免不了和泥土打交道。

  為了篩選抗病基因,何祖華帶學生鄧一文等到浙江、海南、湖南、湖北等主要水稻種植區(qū)實地考察。每到播種、插秧、收獲等關鍵時間節(jié)點,何祖華都會親自下田,不但指導學生觀察性狀,還常去各種病圃觀察抗性情況。

  篩選基因位點的工作量巨大,一般人很難想象。僅是建立基因組文庫這一項,團隊就篩選出幾萬個基因組進行克隆。不只是在國內,就是在國際上也很少有人會花這么多時間和精力去構建這些基因組文庫,然而何祖華團隊一做就是2年。

  2006年,他們終于鑒定出了一個幾乎能對抗稻瘟病所有變異病菌的基因位點Pigm。而后,何祖華團隊又花了10年時間來系統(tǒng)解析這個位點的作用機制。

  Pigm基因是一個矛盾綜合體,有兩個功能完全相反的基因:一個能抗病,卻令水稻種子變小,導致減產;另一個能增產,卻會抑制抗病性。它們“聯(lián)手”的結果是,稻瘟病只能部分侵染水稻的葉片等組織。“這樣一來,由于病原菌尚有生存空間,就不會‘狗急跳墻’,累積變異以求對抗這個抗病基因。”鄧一文說。這種矛盾屬性反而使Pigm基因具有了持久的抗病性,同時還能保證高產。

  在追求“短平快”的時代,何祖華帶領團隊不慌不忙,一項課題做了近15年,一個目標追了30年。他常說:“做科研不是做生意,急不了,得一步步來。”

  何祖華覺得,做科研樂趣和壓力并存。回想起2000年底初到中科院時,他原本只想克隆一個抗病的基因位點。可沒想到,后來工作越做越多,也越做越有趣。

  為了進一步研究Pigm基因位點的抗病機理,何祖華團隊和各地的病理學專家合作,已做了幾十萬株接種實驗,但仍未找到能侵染該基因的病原菌小種。“既高興又失落。”何祖華如是形容自己的心情。

  在何祖華的電腦里,有一張2002年在杭州農田拍的照片。照片里,他一頭黑發(fā)、雙手叉腰,草帽放在身后,精神抖擻。正午的陽光照在清瘦的臉龐上,他瞇著眼,笑得自信又從容。


 
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