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从8%到14%!科学家夫妇十年追踪,找回玉米高蛋白基因

时间:2023/11/9 作者: 意林·作文素材 热度: 21053
经过十年的不懈努力,我国科学家首次从野生玉米中成功克隆出高蛋白基因,并通过杂交实验,成功让整株玉米的蛋白质含量几乎翻倍,玉米籽实中的蛋白质含量平均从8%提升至14%,未来有望提高到20%。2022年11月17日,这一成果被中国科学院分子植物科学卓越创新中心巫永睿研究团队与上海师范大学王文琴研究团队合作发表在《自然》上。巫永睿和王文琴是一对科研夫妇,一人在田间地头,一人在计算机房,共同铸就了植物研究的辉煌。目前这项研究成果已经走上了科技成果转化之路,或将真正走向市场,为构建和实施新形势下的国家粮食安全战略,促进农业可持续发展提供新的解决方案。

  作为世界最高产的农作物之一,玉米的全球年产量高达12亿吨,我国年产玉米约2.7亿吨。其中,70%的玉米都用作饲料,有“饲料之王”之称。不过,由于不少杂交玉米籽粒的蛋白质含量不足8%,饲料中还需补充大豆蛋白。如果让玉米的蛋白质含量提升1%,就相当于节省下了800万吨大豆。这对保障国家粮食安全,以及我国畜禽养殖业和饲料加工业健康发展,具有重要意义。在南美洲墨西哥南部的巴尔萨斯河流域,玉米的祖先——大刍草有着高达30%的蛋白质含量。然而,经过9000年的种植驯化,现在的玉米作物慢慢丢失了高蛋白的控制基因,变得更注重积累淀粉。十年前,怀着寻觅玉米高蛋白控制基因的梦想,巫永睿从美国带回大刍草的种子,到中国科学院分子植物科学卓越创新中心建立起自己的研究团队。

  现代玉米与大刍草基因组的差别非常大,甚至超过了人与黑猩猩基因组之间的差距。提取超过4万个样本的DNA进行基因型鉴定、测定超过2万个样本的蛋白含量并进行表型分析、三次大规模高蛋白遗传群体测序……巫永睿与妻子王文琴一起,经过反复实验,构建起了野生玉米和普通玉米的高世代近等基因系群体,从野生玉米中成功克隆出了首个控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。在获得这个基因后,为争取时间,巫永睿带领团队采取上海—三亚—哈尔滨三地穿梭的轮种形式,尽可能不间断种植。2022年,他们种植了10亩试验田,共2万株玉米,每一株都由研究组的学生和老师亲自人工授粉。尽管非常辛苦,但他们惊喜地发现THP9-T还能减少玉米种植的氮肥施用。此外,他们还发现了另外三个控制玉米蛋白含量的基因,未来将继续将其克隆并引入现代玉米中,爭取让玉米作物的蛋白质含量提升至20%。

  【考场仿真试题】请根据以上材料,写一则150字左右的微评论。

  【范文示例】穿梭田间地头的授粉考察,埋头计算机房的鉴定分析,十年追踪,坚持不懈,巫永睿、王文琴这对科学家伉俪带领团队成员找回玉米丢失的高蛋白控制基因,这除了能提高玉米的蛋白质含量,有望生产更优质的奶蛋肉,还能减少化肥使用和保护生态环境,影响深远。投身科学事业,认准一条路,十年做出斐然成绩,这种沉潜精神值得每个青年人学习!

  【适用话题】粮食安全;钻研精神;科研考察;节能环保
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