我国青年科学家突破水稻低温减产难题!

未知 2022-05-17 09:23

我国青年科学家突破水稻低温减产难题! 

他皮肤黝黑,大部分时间里都是在稻田与试验室之间独来独往;他将北方粳稻耐冷基因克隆到南边籼稻种子基因中,迄今共培养出16个水稻新种类;他为“我国碗”装“我国稻”增加底气,为“我国稻”增加“我国芯”。他叫周雷,第26届“我国青年五四奖章”取得者。

与水稻为伴

“没时间去想孤不孤独”

5月2日下午,从湖北洪湖看望爸爸妈妈返回武汉后,周雷换上胶鞋,戴了顶草帽,钻进湖北省农业科学院的试验田里。他蹲下身子,拨开团队此前插上的早稻禾苗,调查长势。

这位80后青年科学家、湖北省农科院粮食作物研讨所研讨室主任有一双农人般粗糙的手:晒得黢黑、上面总带有纤细的小创伤。这是终年与水稻“密切触摸”留下的印记。

事实上,每年超过300天里,周雷都“泡”在田间地头和试验室,环绕水稻遗传育种打开科研攻关。

十多年来,周雷带领团队在国际上首次成功克隆水稻生殖生长期耐冷基因CTB4a并解析其分子机理,攻克籼稻花药培养力低下等“卡脖子”难题;培养出16个水稻新种类,累计推行面积5000多万亩、增产粮食30多亿斤。

今年,为“我国碗”装“我国稻”增加底气、为“我国稻”增加“我国芯”的周雷,被颁发第26届“我国青年五四奖章”。

周雷是“农人的儿子”,水稻曾伴随他整个幼年。

1983年,他出生在洪湖一个乡村,爸爸妈妈每年插秧、割稻,常常连午饭都来不及回家吃。一度,不到10岁的周雷做好饭菜送到田里,最忙时他也要下田帮助,一天插秧下来,“腰都直不起来”。

这样辛苦的农活儿,收入却不高。周雷自小埋下一颗愿望的“种子”:他期望将来能经过技术改动农业现状,“让千千万万像咱爸妈这样的我国普通农人,能过得好一点。”

 

1999年,周雷当时就读的母校——荆州中学传出一位从事水稻基因组研讨的校友当选为我国科学院院士的音讯。周雷儿时埋下的那颗种子瞬间生根发芽,终究唆使他报考了华中农业大学。

“原来,农学不仅仅是种田,还和生物学严密相关。”本科期间,在做“孟德尔的豌豆杂交试验”时,他第一次感触到了用试验探究生物学的魅力,从此对遗传学试验产生了浓厚兴趣。后来,他考入我国农业大学硕博连读,敞开在遗传育种范畴的求索之路。

2010年,周雷博士毕业进入湖北省农科院作业。水稻良种是水稻工业的“芯片”,想起幼年关于水稻的回忆,加之水稻是湖北最主要的农作物之一,他挑选聚集水稻遗传育种打开科研。

 

研讨终年需求辗转于试验室和农田之间。夏天,为了避开最热的时间段,周雷天刚蒙蒙亮就得起床,到地里时往往还不到清晨6点。稻叶割手,起先周雷有点为难:衣服穿多了,40度的高温天气里,一上午下来整个人被汗水湿透,还简单中暑;穿得少,胳膊又简单被割伤。他想出个法子:给手臂套上冰袖。稻田里蚊虫多,就套上胶鞋、长裤。

冬季,湖北的气温就不适合做水稻繁育试验了。周雷前去海南陵水基地打开“南繁”作业。试验田里,搭档徐华山注意到,周雷常常在稻丛间一蹲便是几个小时。头顶太阳晒,脚下水汽蒸,身边蚊虫绕,周雷却能专心致志地把住穗头,剪颖、去雄、套袋、授粉、封口、记录、建档……除了正午吃饭歇息、晚上收工,周雷其他时间都在地里。

科研任务重,周雷经常新年不能回家。他倒不觉得孤独:“认准了要做的工作,其实就没时间去想孤不孤独这回事了。”相反,他将“南繁”看作学习沟通的好机会:各省的科研作业者吃住都在同一个小镇上,有时甚至就在同一个基地里,“彼此沟通学习非常方便”。

首次克隆水稻耐冷基因

化解水稻低温减产危险

水稻遗传育种是极具探究性的过程。与国表里的学者沟通学习,是周雷堆集经验、寻找“创意”的方法之一。

2018年,得知美国威斯康星大学有个关于水稻遗传育种的科研项目,周雷决议前去拜访沟通。不巧,等赶届时,项目组已离开了威斯康星。他并未泄气,而是跟从华人学者、国际植物染色体生物学研讨范畴领军科学家蒋继明教授学习相关常识。

基础研讨是科技创新系统的源头所有技术问题的“总开关”。“做出来的东西首要要能说服自己。”教师的话让他印象深入。周雷后来也一向用这句话来要求自己和学生认真对待科研、对待农业理论基础研讨。

回国后,他和搭档创造性地构建出分子符号与花药培养相结合的高效籼稻育种技术系统,花药培养效率提高了7倍,到达国际领先水平。根据这一技术,团队的科研项目“长江中游优质中籼稻新种类培养与使用”取得2020年国家科技进步奖二等奖。

周雷清楚,“农业科研大多数时都没什么‘重大突破’,而是克服寂寞之后、水到渠成的过程。”他坦言,一个新种类可能会有上百种配方,他和团队要做的便是筛选出那个最优化的配方。

粮食低温减产问题,曾困扰我国农学研讨者多年。周雷从研讨生阶段就跟从导师李自超教授打开攻关,前后花费十余年,终于在2017年首次成功克隆并解析分子机理的水稻生殖生长期耐冷基因CTB4a。这一研讨成果也宣告了我国在水稻耐冷基因克隆范畴的领先地位。

“咱们现在做的便是把北方粳稻里的耐冷基因克隆到南边籼稻种子的基因里。大约5年后,水稻就可以从种类上处理低温减产问题”,周雷有些自豪,“这样咱们国家就再也不必担心低温造成的粮食危险了。”

破解鄂稻高产不优质难题

助力农人增产增收

作为湖北省博士服务团成员,周雷从参加作业起便对口帮扶荆门市京山县和宜昌市远安县,包括21个贫困村和30多家企业。

湖北虽是水稻大省,但长期以来稻米质量不优、品牌不响。这也直接导致湖北稻价低、农人收入少。为此,周雷和搭档坚持收集种质资源、选配育种亲本,培养优质高产水稻新种类。在数以万计的杂交组合中,育成了“巨2优60”等16个优质水稻新种类,统筹了高产与质量。

“看改种新种类的人挣钱了,其他农户自然乐意跟着种了。” 2017年推行巨2优60时,周雷告知种粮大户,这一新种类施肥量只需到达常规种类的三分之二,对方对此优柔寡断。两边约好同步栽培试验。成果,新种类公然丰收了、质量也很高,终究得以成功推行。

 

前些年,在湖北省潜江市,看到小龙虾商场火爆,许多农人“重虾轻稻”。周雷很是心急:只养虾不种稻,简单导致粮食安全隐患;小龙虾价格波动大,也会造成农人收入不稳定。

周雷和团队打开为期3年的调研。在发现虾稻田虫害多、水稻易倒伏的缺陷后,他带领团队培养抗倒抗病的新种类。2015年,团队向湖北省有关部门提交报告,提出“虾稻共作”的绿色发展形式。

现在,这一形式已在湖北推行,并辐射至江西、湖南, 完成了每亩虾稻田的水稻产量提高30%、农人收入增加50%。

 

终年行走在田间,周雷晒得黝黑,也锻炼出一副好身板。空闲时,他会约上好友打羽毛球。碰上学农的青年找他探讨职业前景,他这样回答,“期望在田野上。它需求面向工业,把自己的事业和国家的需求结合起来,可能会很累,但一定会有收成。”

现在,周雷已成为首批“湖北试验室”——洪山试验室的固定研讨人员之一。他正尽力培养出更优质的水稻种类,也期望能从原理上更好地解说它,为培养出不怕冷、少生病、有保健功能的水稻做准备。

“我现在在做的便是‘藏粮于技’,经过科学育种把水稻的产量、质量再提高。”周雷期待,继续为我国甚至世界粮食安全贡献力量。

 

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