廖洋
夜晚,中科院青島生物能源與過程研究所紅色磚瓦建筑上,“中國科學(xué)院”字樣的燈板準(zhǔn)時亮起?!翱啤弊峙赃叺囊粋€實驗室?guī)缀趺總€深夜都燈火通明,那是該所研究員付春祥團隊的實驗室。
在實驗室里,一個又一個植物遺傳轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的難題被突破。
畢業(yè)于中科院植物研究所的付春祥,博士后期間在國際著名牧草與能源草研發(fā)機構(gòu)工作。其間,他攻克了禾本科牧草和能源草柳枝稷的遺傳轉(zhuǎn)化難題,將柳枝稷的轉(zhuǎn)化效率由先前的不足10%提高到80%以上,并由此擔(dān)任該機構(gòu)植物遺傳轉(zhuǎn)化平臺的第一任主管,積累了豐富的研發(fā)與管理經(jīng)驗。
此后,付春祥來到中科院青島生物能源與過程研究所,繼續(xù)在植物研究領(lǐng)域深耕。
在他的帶領(lǐng)下,團隊夯實和完善了植物組培快繁與遺傳轉(zhuǎn)化平臺,掌握了多項相關(guān)核心技術(shù),攻克了多道難關(guān)。
付春祥團隊先后建立了包括能源草、牧草、草坪草、中草藥、蔬菜和經(jīng)濟林木等在內(nèi)的16種植物的遺傳轉(zhuǎn)化體系,相關(guān)核心技術(shù)申請專利5件,參編植物遺傳改良技術(shù)英文專著2部,制定構(gòu)樹組培快繁技術(shù)規(guī)范1項,先后為國內(nèi)外23家單位提供了植物轉(zhuǎn)基因技術(shù)支持。
在建立多個物種遺傳轉(zhuǎn)化體系之外,對某一物種特定性狀的精準(zhǔn)改良也是付春祥一直以來的研究方向。研究哪一個物種、改良什么性狀,是他深思的問題。
柳枝稷是一種多年生的優(yōu)良能源草、牧草與生態(tài)修復(fù)草,一次種植能夠生長10~12年,植株能夠耐受貧瘠、干旱和鹽堿等環(huán)境脅迫,并能用于水土保持。
為實現(xiàn)柳枝稷的有效利用,付春祥帶領(lǐng)團隊收集了豐富的柳枝稷種質(zhì)資源,通過誘變技術(shù)將選育出的柳枝稷新材料在山東黃河三角洲、天津濱海、新疆喀什等多個地區(qū)的中高度鹽堿地實現(xiàn)了成功種植。
其中,天津濱海鹽堿地的植物修復(fù)時間緊、任務(wù)重,可供參考的案例少。為了完成上述任務(wù),付春祥聯(lián)合黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院草業(yè)研究所與相關(guān)微生物菌劑開發(fā)公司,連夜趕赴天津濱海地區(qū)進(jìn)行實地考察,召開現(xiàn)場會議,確定技術(shù)方案。
返回青島后,付春祥又挑選鹽堿地修復(fù)的植物種苗,監(jiān)督鹽堿地修復(fù)工程的實施,最終一次性種植成活。
此外,付春祥還帶領(lǐng)團隊開發(fā)了柳枝稷多基因堆疊與基因組編輯技術(shù)。在此基礎(chǔ)上,創(chuàng)制了多個生物量大、細(xì)胞壁轉(zhuǎn)化效率高、耐受鹽堿和降解土壤有毒有害有機物的種質(zhì)新資源。
每年的七八月是青島天氣最潮濕炎熱的時候,也是玉米種胚取材的最佳時間。
為確保種胚處于最好狀態(tài),付春祥帶領(lǐng)遺傳轉(zhuǎn)化小組成員,白天頂著超過35攝氏度的高溫在田間觀察取材,晚上加班到凌晨,直到將新鮮的種胚消毒后放置到培養(yǎng)基上。這樣的工作狀態(tài)大概需要保持兩個月,且集中在一年中最炎熱的月份。
功夫不負(fù)有心人。最終,他們建立起了成熟穩(wěn)定的玉米遺傳轉(zhuǎn)化體系,將其應(yīng)用于玉米秸稈高效轉(zhuǎn)化利用的研發(fā)中。
付春祥是在酷暑下勞作的“新時代農(nóng)民”,也是爬上海拔3000多米冰川的行者。
天山雪蓮資源匱乏,生長于人跡罕至的天山山脈3000~4000米的巖石峭壁上。
每次研究,付春祥都會制訂采集計劃,飛機、火車、汽車來回倒,長途跋涉到達(dá)新疆天山山脈喀爾里克冰川雪蓮生長地帶,對天山雪蓮進(jìn)行實地考察,記錄性狀并收集雪蓮種子。
經(jīng)過努力,實驗室建成了每人年產(chǎn)至少6萬株天山雪蓮苗的組培快繁技術(shù)體系,突破雪蓮種子繁殖的環(huán)境限制,縮短了培育周期。該技術(shù)體系已與國內(nèi)著名雪蓮產(chǎn)品生產(chǎn)公司建立了長期的技術(shù)研發(fā)合作,有望通過雪蓮的植物工廠和規(guī)?;N植,滿足市場對雪蓮資源的需求,并最終實現(xiàn)對野生雪蓮資源的有效保護。
爬過雪山、下過農(nóng)田,多年來,付春祥始終秉承“實干出真知”理念,堅持科研問題從實踐中來、在實驗室中解決后再回到實踐中檢驗的理念,把資源植物遺傳改良與綜合應(yīng)用的研發(fā)成果寫在祖國大地上。