作者:廖洋 刘佳 来源: 中国科学报 发布时间:2021-8-13
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跋山涉水的“新时代农民”
——记中科院青岛生物能源与过程研究所研究员付春祥

付春祥(右)与团队成员共同研究柳枝稷新资源的形态特征。课题组供图

付春祥

中科院青岛生物能源与过程研究所研究员、能源作物分子育种团队负责人,青岛市创业创新领军人才,主持和参与多项国家级、省部级及企业研发项目。主要从事资源植物遗传改良与综合利用方面的研究。

■本报记者 廖洋 通讯员 刘佳

夜晚,中科院青岛生物能源与过程研究所红色砖瓦建筑上,“中国科学院”字样的灯板准时亮起。“科”字旁边的一个实验室几乎每个深夜都灯火通明,那是该所研究员付春祥团队的实验室。

在实验室里,一个又一个植物遗传转化领域的难题被突破。

围绕植物遗传转化步步攻关

毕业于中科院植物研究所的付春祥,博士后期间在国际著名牧草与能源草研发机构工作。其间,他攻克了禾本科牧草和能源草柳枝稷的遗传转化难题,将柳枝稷的转化效率由先前的不足10%提高到80%以上,并由此担任该机构植物遗传转化平台的第一任主管,积累了丰富的研发与管理经验。

此后,付春祥来到中科院青岛生物能源与过程研究所,继续在植物研究领域深耕。

在他的带领下,团队夯实和完善了植物组培快繁与遗传转化平台,掌握了多项相关核心技术,攻克了多道难关。

付春祥团队先后建立了包括能源草、牧草、草坪草、中草药、蔬菜和经济林木等在内的16种植物的遗传转化体系,相关核心技术申请专利5件,参编植物遗传改良技术英文专著2部,制定构树组培快繁技术规范1项,先后为国内外23家单位提供了植物转基因技术支持。

大胆改良 播种希望

在建立多个物种遗传转化体系之外,对某一物种特定性状的精准改良也是付春祥一直以来的研究方向。研究哪一个物种、改良什么性状,是他深思的问题。

柳枝稷是一种多年生的优良能源草、牧草与生态修复草,一次种植能够生长10~12年,植株能够耐受贫瘠、干旱和盐碱等环境胁迫,并能用于水土保持。

为实现柳枝稷的有效利用,付春祥带领团队收集了丰富的柳枝稷种质资源,通过诱变技术将选育出的柳枝稷新材料在山东黄河三角洲、天津滨海、新疆喀什等多个地区的中高度盐碱地实现了成功种植。

其中,天津滨海盐碱地的植物修复时间紧、任务重,可供参考的案例少。为了完成上述任务,付春祥联合黑龙江省农业科学院草业研究所与相关微生物菌剂开发公司,连夜赶赴天津滨海地区进行实地考察,召开现场会议,确定技术方案。

返青后付春祥又亲自挑选盐碱地修复的植物种苗,监督盐碱地修复工程的实施,最终一次性种植成活。

此外,付春祥还带领团队开发了柳枝稷多基因堆叠与基因组编辑技术。在此基础上,创制了多个生物量大、细胞壁转化效率高、耐受盐碱和降解土壤有毒有害有机物的种质新资源。

上下求索 孜孜不倦

每年的七八月是青岛天气最潮湿炎热的时候,也是玉米种胚取材的最佳时间。

为保障种胚处于最好状态,付春祥带领遗传转化小组成员,白天顶着超过35摄氏度的高温在田间观察取材,晚上加班到凌晨,直到将新鲜的种胚消毒后放置到培养基上。这样的工作状态大概需要保持两个月,且集中在一年中最炎热的月份。

功夫不负有心人。最终,他们建立起了成熟稳定的玉米遗传转化体系,将其应用于玉米秸秆高效转化利用的研发中。

付春祥是在酷暑下劳作的“新时代农民”,也是爬上海拔3000多米冰川的行者。

天山雪莲资源匮乏,生长于人迹罕至的天山山脉3000~4000米的岩石峭壁上。

每次研究,付春祥都会亲自制订采集计划,飞机、火车、汽车来回倒,长途跋涉到达新疆天山山脉喀尔里克冰川雪莲生长地带,对天山雪莲进行实地考察,记录性状并收集雪莲种子。

经过努力,实验室建成了每人年产至少6万株天山雪莲苗的组培快繁技术体系,突破雪莲种子繁殖的环境限制,缩短了培育周期。该技术体系已与国内著名雪莲产品生产公司建立了长期的技术研发合作,有望通过雪莲的植物工厂和规模化种植,满足市场对雪莲资源的需求,并最终实现对野生雪莲资源的有效保护。

爬过雪山、下过农田,多年来,付春祥始终秉承“实干出真知”理念,坚持科研问题从实践中来、在实验室中解决后再回到实践中检验的理念,把资源植物遗传改良与综合应用的研发成果写在祖国大地上。

 

《中国科学报》 (2021-08-13 第4版 综合)
 
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