生物技术育种(生物技术育种在农业上的应用)
浙江新闻客户端 记者 林婧
朱英
1974年出生于杭州桐庐,浙江省农科院病毒学与生物技术研究所副所长、研究员,硕士生导师。主要从事高温影响植物抗病性及稻米品质的分子机制研究,主持国家基金面上、863、973、国家重点研发专项等省部级以上项目十余项。
追梦语录
“凡事一步一步做,不要怕麻烦。”
“希望为实现种业创新、自立自强贡献自己的力量,让中国水稻拥有坚强的‘中国芯’。”
一踏进朱英的办公室,空气中淡淡的花香让人舒心,处处生趣盎然:阳台上的吊兰葱葱郁郁,玻璃花瓶里几枝百合舒展着身姿,小袋的稻谷种粒整齐地码在篮子中。
温和的朱英脸带笑意,从容地讲述着自己的科研故事。话题涵盖了植物分子遗传、作物品质改良和农产品健康组分检测等,说到一些专业词汇和实验过程,她还特意打开项目报告的PPT,逐字逐句地解释。
这一刻,她既体现出科学家典型的严谨和执着,又展现着一位导师温暖明媚的感召力。
用生物育种方法
成功改良稻米品质
和大众印象中常年奔波于田间地头、穿梭在青黄稻穗间的水稻专家们不同,朱英和她的团队成员投身于水稻品质形成的基础研究,大部分工作时间是在实验台前。
但实验室和水稻田的距离并不像看起来那么遥远。2010年底,朱英进入省农科院组建团队后不久便发现,自己从事的稻米品质研究可以和本院水稻育种专家李春寿的工作结合起来。
李春寿团队培育的“浙恢7954”是21世纪初三系杂交水稻恢复系中的“明星”品种,高产、高恢复度、耐贫瘠,风靡长江流域乃至全国多个地区。然而,“浙恢7954”的一个弱势是食味品质差,且难以改良,这成了困扰李春寿多年的难题。
“基础研究终究是要落地的。”朱英说,她决定从“浙恢7954”入手,利用自己所学的分子生物学知识开始稻米品质改良之路。
直链淀粉含量是决定稻米外观、口感等品质的决定性因素,其含量过高或过低,都会影响稻米品质。“浙恢7954”不够好吃的症结在于直链淀粉含量高达25%。
“Wx基因是影响稻米品质最主效基因。”朱英告诉记者,她在读博士时就跟随导师研究Wx基因的调控,只要改变Wx基因特定位置的1个碱基对,就有可能显著降低“浙恢7954”的直链淀粉含量。最终,在保留产量、恢复度、精米率等其他综合性状的情况下,朱英团队将“浙恢7954”的直链淀粉含量降低到18%以下,成功提升了其食味品质。
成功改良稻米品质,与育种方式转变有关。“某些品质性状的改良较难通过传统的育种方式实现,而生物育种方法在水稻小苗期就能预测其成熟后的性状,让育种更加精准、快速。”朱英解释,长年的基础研究让她对稻米品质的分子机理十分熟悉,但对其可应用的场景了解不多。传统育种专家们提出的需求、发现的问题,让她能更好地将自己的基础研究应用到实际生产中。
目前,朱英团队正在集中力量攻关极端气候对稻米品质影响的分子机制,将为未来创制耐高温耐穗发芽能力强、适应浙江地区生态气候的优质稻米提供理论基础和基因资源。
中国人的健康数据
必须掌握在自己手里
膳食中一些短链碳水化合物和糖醇,即低聚糖、二糖、单糖和多元醇等被称为FODMAPs组分,与人体多种慢性胃肠道疾病密切相关。低FODMAPs饮食干预已成为国际上针对腹泻型肠易激综合征(IBS)的一线治疗方案。但国内营养专家发现,由于国内外饮食习惯、食物品类不同,国外检测日常食物中FODMAPs组分的相关数据对国内患者参考价值并不高。
于是,肠道微生态领域的专家找到朱英,希望以农业科技支撑临床研究。“中国人的健康数据必须掌握在中国人自己手里。”朱英毅然带领团队从零开始摸索。在这个过程中,学科上看似不相干的农学专家、检测专家、肠道微生态专家和临床营养专家走到一起,串起了从农业到大健康这条线。
最终,他们掌握了FODMAPs检测技术,建立了国内第一套FODMAPs数据库。目前,适合国人的FODMAPs饮食指导应用软件也正在开发。“大家一起做成一件事,协同非常重要。”朱英说。
朱英是团队的主心骨,在她看来,要保证团队协同作战,成员之间必须以诚相待,自己作为带头人更要以身作则,并要多关心、帮助大家。
说到朱英的悉心指导,团队成员、助理研究员张恒深有体会:“就好比建一栋高楼之前,有些老师会告诉你大致形状,有些老师会告诉你有哪些要求,但朱老师是从选择砖块、混凝土配比到大楼最终盖成,每一环节上都手把手地细心指导。”
无论在工作还是生活中,朱英都非常关注科研人员的心理健康。科研人员经常需要重复同样的实验,以千百次的失败为基础才可能获得成功,这往往会带来很大的心理压力。
“当连续加班加点且实验结果不理想时,大家可能会情绪低落、失眠,这时候非常需要老师开导。遇到这种情况,朱老师一有机会就和我们一对一聊天。”张恒补充道。
朱英的认真仔细、亲切温和,为整个团队营造出严谨、温暖的氛围。团队成员紧紧围绕在她身边,在她的带领下向一个个难题发起挑战。
学做向日葵
扎根大地向阳而生
朱英的微信头像是一朵盛开的向日葵,向阳而生也是她对自己的激励。
1997年,在武汉大学读大四的朱英,正在报考复旦大学人类遗传学研究生和把握保研名额之间徘徊。一个偶然的机会,经老师引荐,朱英见到了前来参加学术会议的中国科学院院士、植物分子遗传先驱洪孟民。一番愉快的交谈后,朱英决定把握保研机会,最终她成为洪孟民的研究生,并进入了他的研究团队。
在中科院上海植物生理生态所植物分子遗传学专业获博士学位后,朱英又赴美国康奈尔大学植物系从事博士后研究。留学归来,她以学科带头人的身份进入省农科院。
回溯科研经历,朱英坦言,自己的研究方向深受恩师影响。记得当初来农科院工作时,洪孟民老师特地交代她要虚心地跟农民学习,要多向育种专家请教,才能真正明白基础研究需要怎么做。
从基础研究到应用研究的转化过程中,朱英努力搭建技术体系,并不断思考两者的“交叉点”。这是一条不好走的路,但朱英极有耐心地迈着步子。她常说:“凡事一步一步做,不要怕麻烦。”
站在科研先辈们的肩膀上,朱英求索着自己的道路。她希望和其他农业科研人员一起,在研发种质资源精准鉴定技术、挖掘有重大育种价值的功能基因、建立主要动植物转基因及基因编辑体系等方面进行长期探索。“希望为实现种业创新、自立自强贡献自己的力量,让中国水稻拥有坚强的‘中国芯’。”谈及此,朱英眼神坚定,笑容明媚。
一如微信头像中那朵扎根大地、向阳生长的向日葵,朱英的科研工作也在向着光明的方向前进:位于嘉兴的浙江省农科院杨渡基地内,改良后的水稻秧苗葱翠欲滴;实验室里,科研人员正辛勤探索、齐头并进……一切都充满了向上的力量。