作者:刘禹 王春 来源:科技日报 发布时间:2017/11/27 13:52:06
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何祖华:和稻瘟病较劲15年

 

30多年前,受制于农药和育种技术,农民种水稻往往要“靠天吃饭”。那时,刚开始读研的何祖华目睹了发生在浙江东辉山区的一幕:蔫黄的水稻顶着白穗,整块稻田颗粒无收。从此,他下定决心,要和稻瘟病“死磕”到底。

这种病被称为“水稻的癌症”,病情一旦蔓延,很难得到控制。从硕士课题开始,何祖华的研究方向几乎从未离开过稻瘟病。

这位54岁的中科院上海植物生理生态研究所研究员,和稻瘟病较劲了近15年。最近,他带来了好消息。他的团队不仅找到了能持久抗击稻瘟病的“基因克星”,还弄清了它是如何与稻瘟病菌“周旋”的。前段时间,这项研究成果在线发表在学术期刊《科学》上。

除了喷农药,抗击稻瘟病就只剩一条路可走——筛选出水稻抗病基因进行育种。“稻瘟病就像流行性感冒。”何祖华说,一方面,由于不同地域的病原菌一般不同,目前已有的25个抗稻瘟病基因做不到“包治百病”,并尚不能向全国推广。另一方面,如果把这些抗病基因整合到一个品种里,虽然抗病性提高了,但“大补”后水稻的产量和品质会打折扣。

为了解决这个长期困扰育种界的瓶颈问题,何祖华于2002年开始与育种家展开合作,广泛筛选广谱持久的抗病基因。此时,他正式“打响”了抗击稻瘟病的第一枪。

在何祖华的办公室门后,挂着他下田时“装备”——起球的灰色运动裤、蓝毛巾、遮阳帽和尼龙挎包。他说,搞农学研究的,免不了和泥土打交道。

为了筛选抗病基因,何祖华带学生邓一文等到浙江、海南、湖南、湖北等主要水稻种植区实地考察。每到播种、插秧、收获等关键时间节点,何祖华都会亲自下田,不但指导学生观察性状,还常去各种病圃观察抗性情况。

筛选基因位点的工作量巨大,一般人很难想象。仅是建立基因组文库这一项,团队就筛选出几万个基因组进行克隆。不只是在国内,就是在国际上也很少有人会花这么多时间和精力去构建这些基因组文库,然而何祖华团队一做就是2年。

2006年,他们终于鉴定出了一个几乎能对抗稻瘟病所有变异病菌的基因位点Pigm。而后,何祖华团队又花了10年时间来系统解析这个位点的作用机制。

Pigm基因是一个矛盾综合体,有两个功能完全相反的基因:一个能抗病,却令水稻种子变小,导致减产;另一个能增产,却会抑制抗病性。它们“联手”的结果是,稻瘟病只能部分侵染水稻的叶片等组织。“这样一来,由于病原菌尚有生存空间,就不会‘狗急跳墙’,累积变异以求对抗这个抗病基因。”邓一文说。这种矛盾属性反而使Pigm基因具有了持久的抗病性,同时还能保证高产。

在追求“短平快”的时代,何祖华带领团队不慌不忙,一项课题做了近15年,一个目标追了30年。他常说:“做科研不是做生意,急不了,得一步步来。”

何祖华觉得,做科研乐趣和压力并存。回想起2000年底初到中科院时,他原本只想克隆一个抗病的基因位点。可没想到,后来工作越做越多,也越做越有趣。

为了进一步研究Pigm基因位点的抗病机理,何祖华团队和各地的病理学专家合作,已做了几十万株接种实验,但仍未找到能侵染该基因的病原菌小种。“既高兴又失落。”何祖华如是形容自己的心情。

在何祖华的电脑里,有一张2002年在杭州农田拍的照片。照片里,他一头黑发、双手叉腰,草帽放在身后,精神抖擞。正午的阳光照在清瘦的脸庞上,他眯着眼,笑得自信又从容。

 
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