九年找到水稻“自私的基因”

 论文的第一作者是南京农业大学农学院博士余晓文,这距离他“咬”定这一难题已过去整整9年。在这场科研马拉松里,秉持“做科研只有第一,没有第二”的信念,余晓文的每一天都在“赶跑”。

  9年前的6月,本科刚毕业,余晓文就一裤管“插”进水稻田,帮师兄到田里插秧,收集实验样本。“那年收割的时候,水稻枝梗粗壮,原本应是大丰收,但很多稻谷是空的”。

  稻穗“空果”,其实就是“杂种不育”现象,这正是余晓文的导师、南京农业大学万建民院士团队研究了20多年的水稻杂种优势利用遇到的难题。

  万建民介绍,与籼籼杂交水稻相比,籼粳杂交水稻可进一步提高单产15%至30%,然而,同时会出现花粉不育、小穗结实率低、子粒不饱满等杂种不育现象。“结实率80%是前提,如果达不到这个标准,就没法实现增产”。星际娱乐场

  “一定是哪些基因控制了杂交稻不结实!”余晓文渴望找出原因。

  这块“硬骨头”比想象中的还要难啃。2009年,余晓文发现世界上被报道的水稻杂种不育相关位点有50来个,但被克隆到的基因只有两个。这些杂种不育位点大部分只被报道了大致的遗传位置,谁都可以做,就看谁能先做出来。

  “蒸笼”地里“绣花”忙

  科研“无人区”的探索注定是考验心智和毅力的。初期的表型考察和遗传群体分析就让余晓文花了两年的时间。想要找到目的基因所在的区间,需要在很大的遗传群体中去筛查重组单株。取叶片进行基因型分析,还要采集相应植株的稻花观察花粉是否可育。

  很多人不知道水稻也会开花——水稻的颖花是淡黄色的,长在枝梗上,外观像小簇的狗尾巴草,个头比芝麻还小,采集的时候必须先固定,然后借助显微镜观察,否则真看不出来。

  水稻花期一般一周左右,由于研究对象是雄花,必须在一周内完成样品采集,否则至少要再等半年。

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