經過十年的不懈努力,我國科學家首次從野生玉米中成功克隆出高蛋白基因,并通過雜交實驗,成功讓整株玉米的蛋白質含量幾乎翻倍,玉米籽實中的蛋白質含量平均從8%提升至14%,未來有望提高到20%。2022年11月17日,這一成果被中國科學院分子植物科學卓越創新中心巫永睿研究團隊與上海師范大學王文琴研究團隊合作發表在《自然》上。巫永睿和王文琴是一對科研夫婦,一人在田間地頭,一人在計算機房,共同鑄就了植物研究的輝煌。目前這項研究成果已經走上了科技成果轉化之路,或將真正走向市場,為構建和實施新形勢下的國家糧食安全戰略,促進農業可持續發展提供新的解決方案。
作為世界最高產的農作物之一,玉米的全球年產量高達12億噸,我國年產玉米約2.7億噸。其中,70%的玉米都用作飼料,有“飼料之王”之稱。不過,由于不少雜交玉米籽粒的蛋白質含量不足8%,飼料中還需補充大豆蛋白。如果讓玉米的蛋白質含量提升1%,就相當于節省下了800萬噸大豆。這對保障國家糧食安全,以及我國畜禽養殖業和飼料加工業健康發展,具有重要意義。在南美洲墨西哥南部的巴爾薩斯河流域,玉米的祖先——大芻草有著高達30%的蛋白質含量。然而,經過9000年的種植馴化,現在的玉米作物慢慢丟失了高蛋白的控制基因,變得更注重積累淀粉。十年前,懷著尋覓玉米高蛋白控制基因的夢想,巫永睿從美國帶回大芻草的種子,到中國科學院分子植物科學卓越創新中心建立起自己的研究團隊。
現代玉米與大芻草基因組的差別非常大,甚至超過了人與黑猩猩基因組之間的差距。提取超過4萬個樣本的DNA進行基因型鑒定、測定超過2萬個樣本的蛋白含量并進行表型分析、三次大規模高蛋白遺傳群體測序……巫永睿與妻子王文琴一起,經過反復實驗,構建起了野生玉米和普通玉米的高世代近等基因系群體,從野生玉米中成功克隆出了首個控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。在獲得這個基因后,為爭取時間,巫永睿帶領團隊采取上海—三亞—哈爾濱三地穿梭的輪種形式,盡可能不間斷種植。2022年,他們種植了10畝試驗田,共2萬株玉米,每一株都由研究組的學生和老師親自人工授粉。盡管非常辛苦,但他們驚喜地發現THP9-T還能減少玉米種植的氮肥施用。此外,他們還發現了另外三個控制玉米蛋白含量的基因,未來將繼續將其克隆并引入現代玉米中,爭取讓玉米作物的蛋白質含量提升至20%。
【考場仿真試題】請根據以上材料,寫一則150字左右的微評論。
【范文示例】穿梭田間地頭的授粉考察,埋頭計算機房的鑒定分析,十年追蹤,堅持不懈,巫永睿、王文琴這對科學家伉儷帶領團隊成員找回玉米丟失的高蛋白控制基因,這除了能提高玉米的蛋白質含量,有望生產更優質的奶蛋肉,還能減少化肥使用和保護生態環境,影響深遠。投身科學事業,認準一條路,十年做出斐然成績,這種沉潛精神值得每個青年人學習!
【適用話題】糧食安全;鉆研精神;科研考察;節能環保