經(jīng)過十年的不懈努力,我國(guó)科學(xué)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(shí)驗(yàn),成功讓整株玉米的蛋白質(zhì)含量幾乎翻倍,玉米籽實(shí)中的蛋白質(zhì)含量平均從8%提升至14%,未來(lái)有望提高到20%。2022年11月17日,這一成果被中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心巫永睿研究團(tuán)隊(duì)與上海師范大學(xué)王文琴研究團(tuán)隊(duì)合作發(fā)表在《自然》上。巫永睿和王文琴是一對(duì)科研夫婦,一人在田間地頭,一人在計(jì)算機(jī)房,共同鑄就了植物研究的輝煌。目前這項(xiàng)研究成果已經(jīng)走上了科技成果轉(zhuǎn)化之路,或?qū)⒄嬲呦蚴袌?chǎng),為構(gòu)建和實(shí)施新形勢(shì)下的國(guó)家糧食安全戰(zhàn)略,促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供新的解決方案。
作為世界最高產(chǎn)的農(nóng)作物之一,玉米的全球年產(chǎn)量高達(dá)12億噸,我國(guó)年產(chǎn)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(zhì)含量不足8%,飼料中還需補(bǔ)充大豆蛋白。如果讓玉米的蛋白質(zhì)含量提升1%,就相當(dāng)于節(jié)省下了800萬(wàn)噸大豆。這對(duì)保障國(guó)家糧食安全,以及我國(guó)畜禽養(yǎng)殖業(yè)和飼料加工業(yè)健康發(fā)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(dá)30%的蛋白質(zhì)含量。然而,經(jīng)過9000年的種植馴化,現(xiàn)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(mèng)想,巫永睿從美國(guó)帶回大芻草的種子,到中國(guó)科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心建立起自己的研究團(tuán)隊(duì)。
現(xiàn)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(wàn)個(gè)樣本的DNA進(jìn)行基因型鑒定、測(cè)定超過2萬(wàn)個(gè)樣本的蛋白含量并進(jìn)行表型分析、三次大規(guī)模高蛋白遺傳群體測(cè)序……巫永睿與妻子王文琴一起,經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn),構(gòu)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(gè)控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。在獲得這個(gè)基因后,為爭(zhēng)取時(shí)間,巫永睿帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)采取上?!齺啞枮I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(yàn)田,共2萬(wàn)株玉米,每一株都由研究組的學(xué)生和老師親自人工授粉。盡管非常辛苦,但他們驚喜地發(fā)現(xiàn)THP9-T還能減少玉米種植的氮肥施用。此外,他們還發(fā)現(xiàn)了另外三個(gè)控制玉米蛋白含量的基因,未來(lái)將繼續(xù)將其克隆并引入現(xiàn)代玉米中,爭(zhēng)取讓玉米作物的蛋白質(zhì)含量提升至20%。
【考場(chǎng)仿真試題】請(qǐng)根據(jù)以上材料,寫一則150字左右的微評(píng)論。
【范文示例】穿梭田間地頭的授粉考察,埋頭計(jì)算機(jī)房的鑒定分析,十年追蹤,堅(jiān)持不懈,巫永睿、王文琴這對(duì)科學(xué)家伉儷帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)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(zhì)含量,有望生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的奶蛋肉,還能減少化肥使用和保護(hù)生態(tài)環(huán)境,影響深遠(yuǎn)。投身科學(xué)事業(yè),認(rèn)準(zhǔn)一條路,十年做出斐然成績(jī),這種沉潛精神值得每個(gè)青年人學(xué)習(xí)!
【適用話題】糧食安全;鉆研精神;科研考察;節(jié)能環(huán)保