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用青春守护“中国粮”
责任编辑:左彬彬 来源:中国青年报 日期:2022-05-13

 

这是一支平均年龄30.4岁的科研团队。深耕小麦育种领域多年,山东农业大学作物生物学国家重点实验室小麦种质创新与利用团队交出了一份沉甸甸的成绩单:

首次找到小麦“癌症”克星--抗赤霉病主效基因Fhb7,培育出国内首个携带抗赤霉病基因Fhb7的小麦新品种,把创制小麦抗赤霉病种质资源的主动权牢牢掌握在中国人手中;创制200余份具有完全自主知识产权小麦种质材料发放全国育种利用;率领山东省小麦产业技术体系团队研制40个小麦新品种、11项绿色新技术,推广面积9000余万亩,增产粮食50多亿公斤。

今年五四青年节,这个团队荣获第26届中国青年五四奖章集体。多年来,该团队赓续奋斗,厚植家国情怀、传承红色基因,接过老一辈科学家“科技创新,服务国家”的“接力棒”,在守护国家粮食安全中绘出了美丽的“青春篇章”。

作为长期奋战在小麦生产和脱贫攻坚第一线的小麦育种人,团队带头人孔令让教授始终坚持“顶天立地”的科研方向。他说:“只有紧盯农业生产中的关键问题,才能多出高质量的研究成果,让农民实实在在受益,让中国人的饭碗里装上优质的中国粮。”

紧盯世界科技前沿,围绕重大战略和农业产业需求开展科技攻关,瞄准生产一线难题,开展前瞻性、关键性科学研究,实现种业科技自立自强、种源自主可控--这是团队成员一直坚守的初心与使命。

小麦赤霉病,老百姓叫它麦穗枯、烂麦头、红麦头,是一种世界范围内极具毁灭性且防治困难的真菌病害,严重时会造成减产超过50%,有小麦“癌症”之称。其产生的呕吐毒素更是严重污染食品和饲料,被世界卫生组织确定为三级致癌物,可引起人畜中毒,是亟待解决的重大农业问题。

但半个多世纪以来,全世界的科学家在小麦及其近缘植物里发现的抗赤霉病基因很少。2000年,经过广泛筛选鉴定后,孔令让和团队成员在小麦的近缘植物长穗偃麦草中发现了抗赤霉病基因。

当时正在美国普渡大学农学系从事博士后研究的孔令让,向这一世界性难题发起了挑战。“因为小麦是异源六倍体,基因组庞大且复杂,因此对小麦的研究难度特别大。只有培育抗病品种,才能从源头上保障粮食安全”。他的目标是培育一个抗病抗逆、高产优质,老百姓喜欢并乐于种植的小麦品种,让中国人把自己的饭碗端得更牢。

2008年,孔令让回国后立即着手申请课题、组建团队。历经10余年,他的团队从最初的两个人日渐壮大到40余人。他们与时间赛跑、与困难较量,把满腔热情和所学知识倾注到了抗病基因挖掘、种质创新、小麦新品种培育中。

找到抗病基因,犹如大海捞针。

为了克隆抗赤霉病基因,仅2016年以来,团队就分析了累计4万余株小麦实验群体,完成了至少30万次DNA扩增实验。此外,团队每年要在试验田授粉5000余个杂交麦穗,一个麦穗约30枚小花,算下来大约15万枚小花。

“2015年,该基因在国际上被命名为Fhb7。我们能把工作做这么细致,顺利完成这项成果,团队里每一个成员、一届届学生都付出了辛苦的努力,他们很少晚上10点前离开实验室,通宵达旦也是常态。”孔令让回忆说。

失败、挫折、质疑,在团队的小麦遗传研究过程中是常有的。但锚定目标、永不言弃的团队精神始终激励着每一个人。

最终,团队完成了抗赤霉病基因初定位、精细定位、图位克隆、抗病分子机制解析等工作,成功将抗赤霉病基因Fhb7转移到栽培小麦品种,并明确了其在小麦抗病育种中的应用价值。2020年5月22日,国际顶级学术期刊《Science》以封面文章发表了这一重要学术突破,这是我国小麦研究领域首篇发表于该期刊的文章。

在山东农业大学,“顶天立地”是科研工作者经常挂在嘴边的词。顶天,就是要出高水平的成果,争创国际国内一流水平;立地,就是科研成果要接地气,在生产上能发挥巨大作用。

取得高水平科研成果后,孔令让又带领团队成员通过远缘杂交将抗病基因转移到大批小麦栽培品种,经过一代代纯化,培育出“山农48”等抗赤霉病小麦新品种。

2021年11月,农业农村部种业管理司公布山东省第二批主要农作物审定品种名称等信息,“山农48”位列其中。这意味着抗赤霉病小麦获得了上市推广的资格,可以大规模投入种植。

长期以来,团队成员一直奔波于科研、生产一线,忙碌在实验室、田间地头,他们利用分子标记辅助选择技术,将抗赤霉病、白粉病、锈病等基因转移到目前大面积推广小麦品种中,已选育出200余份高产优质、抗病抗逆小麦种质材料,并提供给国家重点研发计划“七大农作物育种”专项全国育种使用。

为了把科研成果尽快转化为实际生产力,团队还开拓了科技扶贫与提质增效助力农民增收致富、校企合作促进小麦产业发展的新路径。作为山东省小麦产业技术体系首席专家,孔令让率领团队培育40个小麦新品种、11项绿色新技术,累计推广面积9000余万亩,有力保障国家粮食安全。

一代代小麦人接续奋斗。如今,团队培养的毕业生在科研创新、乡村振兴、技术推广等岗位上,以实际行动擦亮了强农报国的初心。

团队青年教师、青年长江学者王宏伟承担了团队许多关键性工作,在攻克难题和培育品种中发挥了至关重要的作用。由于过度劳累导致的腰椎间盘严重突出,他在办公室把电脑抬高站着工作,回到家则趴在地垫上继续工作。

孔令让的硕士研究生翟军毕业后自主创业经营一家农业公司,2021年又考取了家乡济南市济阳区仁风镇的乡村振兴工作专员,“我考乡村振兴工作专员的目的,就是要用我学到的知识帮助家乡,为家乡的发展出一分力”。

翟军接过了抗赤霉病小麦良种推广、技术创新服务的重任。“现在我们已向全国70多家科研单位和育种企业提供抗赤霉病小麦种质材料,帮助他们加快粮食增产、增质的进程。”他介绍,2021年“山农48”在山东济南、德州、潍坊等16地市均有种植,推广面积达10余万亩。

团队在读博士研究生吕忠璠,一直有个要“打造中国人自己的‘种子芯片’”的梦想。她积极组建“麦麦相传”大学生创新创业团队,打造了“抗赤霉病小麦助力乡村振兴”项目参加第八届“创青春”中国青年创新创业大赛,并荣获金奖;通过和种子企业、农民专业合作社合作,指导农户进行良种繁育推广,使团队培育的小麦新品种推广面积迅速扩大。

这些年,团队中不断涌现出“青年长江学者”、“青年人才托举工程”入选者,以及“济南市乡村好青年”、延安市“五一劳动奖章”获得者、潍坊市“五一劳动奖章”获得者等一大批青年典型,团队的优异基因已在他们身上生根发芽、开花结果。

在代际传承中,该团队每一名成员都信心满满,用实际行动捍卫着“中国碗、中国粮、中国种”的宏伟梦想,正在瞄准下一个小麦新品种努力前行。

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