原標(biāo)題：新春走基層丨山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅團(tuán)隊(duì)：育一株“青春”大白菜

來(lái)源：大眾報(bào)業(yè)·大眾日?qǐng)?bào)

原標(biāo)題：新春走基層丨山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅團(tuán)隊(duì)：育一株“青春”大白菜

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山東農(nóng)業(yè)大學(xué)段巧紅團(tuán)隊(duì)潛心研究大白菜關(guān)鍵育種技術(shù)結(jié)碩果

育一株“青春”大白菜

□本報(bào)記者 劉一穎

本報(bào)通訊員 王 靜

1月28日早上8點(diǎn)，山東農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)重樓8樓蔬菜生殖機(jī)理及育種應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室，迎來(lái)了博士生楊琳、惠基運(yùn)，研究生楊柳、吳曉宇、崔曉爽。雖然距離開(kāi)學(xué)還有20多天，但他們提前回到學(xué)校，進(jìn)行授粉試驗(yàn)。

幾天前，1月26日凌晨，國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》（Nature）在線(xiàn)發(fā)表了他們所在的段巧紅教授團(tuán)隊(duì)的最新研究成果——揭示了大白菜等十字花科蔬菜通過(guò)調(diào)控柱頭活性氧水平以維持種間生殖隔離的分子機(jī)理，并研發(fā)了打破遠(yuǎn)緣雜交生殖隔離的育種技術(shù)，成功獲得了大白菜的種間、屬間遠(yuǎn)緣雜交胚，開(kāi)辟了遠(yuǎn)緣雜交育種的新思路和新途徑。

五年來(lái)，這支平均年齡27歲的科研隊(duì)伍，潛心研究大白菜關(guān)鍵育種技術(shù)，用理論創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新為中國(guó)蔬菜種質(zhì)創(chuàng)制和新品種培育奠定基礎(chǔ)。新春上班第一天，我們來(lái)到這個(gè)孕育無(wú)限可能的實(shí)驗(yàn)室。

“太陽(yáng)剛出來(lái)，就要趕到試驗(yàn)田”

做十字花科蔬菜育種與有性生殖機(jī)理研究，季節(jié)性困難是個(gè)大問(wèn)題。這天一早，段巧紅來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，開(kāi)始為育種工作作準(zhǔn)備。一年之計(jì)在于春，蔬菜更是如此。春季涉及性狀調(diào)查、授粉和收種等多個(gè)環(huán)節(jié)，稍有不慎就錯(cuò)過(guò)大白菜育種的黃金時(shí)節(jié)。

“白菜長(zhǎng)得慢，開(kāi)花需要三個(gè)月。雖然我們通過(guò)設(shè)施農(nóng)業(yè)，一年能種出多季白菜。但春天白菜花開(kāi)得最好，也是做實(shí)驗(yàn)的最佳時(shí)節(jié)。”為保證充足的實(shí)驗(yàn)材料，段巧紅團(tuán)隊(duì)每三個(gè)星期要種一批白菜，每批200多株。他們?cè)诳偨Y(jié)秋冬實(shí)驗(yàn)成果的基礎(chǔ)上，把重要的或需要擴(kuò)大規(guī)模的實(shí)驗(yàn)放在春天。“每年春天，太陽(yáng)剛出來(lái)，我們就要趕到試驗(yàn)田，搶抓有利時(shí)機(jī)采花、授粉，時(shí)間緊、任務(wù)重、勞動(dòng)強(qiáng)度大。但大家從不抱怨，只想著抓緊時(shí)間工作，把握大好春光。”段巧紅說(shuō)。

實(shí)驗(yàn)室里，大家各自忙碌，偶爾低聲交流。楊琳說(shuō)，專(zhuān)業(yè)上的收獲和成長(zhǎng)讓自己學(xué)術(shù)信念更加堅(jiān)定。“團(tuán)隊(duì)凝聚力特別強(qiáng)，大家一起努力拼搏、攻堅(jiān)克難。”她告訴記者，只要段老師沒(méi)有外出參會(huì)，即使是周末也和大家泡在實(shí)驗(yàn)室或試驗(yàn)田；團(tuán)隊(duì)教師黃家保常常凌晨一兩點(diǎn)才走出實(shí)驗(yàn)室。

功夫不負(fù)有心人。五年內(nèi)，段巧紅團(tuán)隊(duì)三篇科研論文登上國(guó)際重量級(jí)學(xué)術(shù)期刊。2020年3月，《自然》主刊發(fā)表團(tuán)隊(duì)科研成果，揭示了被子植物阻止多個(gè)花粉管進(jìn)入胚珠的分子機(jī)制，在分子與生化水平上解析了被子植物有性生殖機(jī)理；時(shí)隔僅一年，2021年5月，《當(dāng)代生物學(xué)》在線(xiàn)發(fā)表了團(tuán)隊(duì)的最新成果，證實(shí)了活性氧是維持大白菜自交不親和的必需因素，解析了植物抑制自花花粉以防止“近親婚配”的分子機(jī)制。“最新的學(xué)術(shù)論文也是基于此前研究，進(jìn)一步探索的成果。”段巧紅說(shuō)。

“試錯(cuò)成本太高”，也要敢嘗試

1996年出生的楊柳正在安排實(shí)驗(yàn)計(jì)劃。加入團(tuán)隊(duì)三年，她感觸最深的就是，團(tuán)隊(duì)對(duì)青年給予充分的信任與支持。“段老師常鼓勵(lì)我們大膽動(dòng)手，只要對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)展有幫助，即使藥品、材料或者儀器貴重，也都支持我們嘗試和利用。”

蛋白的亞硝基化實(shí)驗(yàn)，讓楊柳印象深刻。一個(gè)亞硝基化檢測(cè)試劑盒近5000元，只能做10次。“比起實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，更珍貴的是時(shí)間。實(shí)驗(yàn)所需的擬南芥柱頭，準(zhǔn)備起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，需提前一天去雄，一次收集近500個(gè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果近一周才出，試錯(cuò)成本太高。”楊柳說(shuō)，“在老師的指導(dǎo)下，我們做足準(zhǔn)備，歷經(jīng)兩個(gè)月，終于成功了。”

作為團(tuán)隊(duì)帶頭人，段巧紅給予大家充分的自由和空間，但前提是必須有所創(chuàng)新，“科研必須要?jiǎng)?chuàng)新才有價(jià)值，不是簡(jiǎn)單地把別人的東西拿過(guò)來(lái)重復(fù)”。

對(duì)實(shí)驗(yàn)成敗，段巧紅團(tuán)隊(duì)有著清晰冷靜的認(rèn)識(shí)。“做實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)成長(zhǎng)的過(guò)程，失敗也有可能是創(chuàng)新的開(kāi)始。”吳曉宇告訴記者，“團(tuán)隊(duì)進(jìn)行某項(xiàng)實(shí)驗(yàn)，倘若一位同學(xué)失敗了，老師會(huì)請(qǐng)另外幾位同學(xué)也來(lái)試試，看看是否還是失敗。即使實(shí)驗(yàn)成功了，也要再試試，找到成功的因素。”

此前，因無(wú)法按時(shí)返校播種，學(xué)生擔(dān)心不能及時(shí)獲得充足的植物科研材料。為了讓學(xué)生全身心投入學(xué)術(shù)研究，黃家保每天穿梭在實(shí)驗(yàn)室與大棚之間，按照每位學(xué)生的需要播種、育苗，并及時(shí)向?qū)W生們“匯報(bào)”植物生長(zhǎng)情況。2018級(jí)博士研究生張麗麗說(shuō)：“如果不是老師‘出手相救’，我的科研進(jìn)度至少要推遲一年。”

“扛起這面大旗，是我們的使命”

提到大白菜研究，繞不過(guò)山東農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李家文。自20世紀(jì)50年代開(kāi)始，他對(duì)大白菜的生長(zhǎng)發(fā)育周期和生理進(jìn)行科學(xué)研究，系統(tǒng)地闡述了大白菜生長(zhǎng)發(fā)育和栽培技術(shù)的關(guān)系，被視為我國(guó)大白菜理論研究的奠基者，有“中國(guó)大白菜教授”的美譽(yù)。

“如果沒(méi)有李教授這面大旗，我可能不會(huì)如此堅(jiān)定地選擇大白菜作為研究方向。扛起這面大旗，是我們的使命。”段巧紅說(shuō)，自己出國(guó)做博士后研究，是為了更好地了解學(xué)術(shù)前沿，掌握科學(xué)方法，回國(guó)開(kāi)展學(xué)術(shù)攻關(guān)。面對(duì)國(guó)內(nèi)多所高校和科研機(jī)構(gòu)拋出的“橄欖枝”，2017年底，她毅然選擇了山東農(nóng)業(yè)大學(xué)。

“當(dāng)年，我7月底到校，8月初上班，使用經(jīng)費(fèi)、儀器設(shè)備，在合規(guī)的前提下，一路綠燈。實(shí)驗(yàn)室很快就建起來(lái)，投入使用。”她特別提到，科研方向的選定，得到了學(xué)校的大力支持。“經(jīng)過(guò)充分討論，選擇在十字花科蔬菜作物的有性生殖領(lǐng)域開(kāi)展研究，繼續(xù)圍繞我博士后期間的課題‘花粉與雌蕊相互作用調(diào)控植物受精過(guò)程的分子機(jī)制’進(jìn)行探索。”

副教授黃家保、曹蕓運(yùn)加入，三人在十字花科作物自交不親和、遠(yuǎn)緣雜交不親和方面分工協(xié)作，團(tuán)隊(duì)研究快速有序，不斷向前推進(jìn)。如今，團(tuán)隊(duì)把目光聚焦于新的目標(biāo)：開(kāi)展作物種業(yè)基礎(chǔ)研究，聯(lián)合上中下游不同育種單位開(kāi)展良種聯(lián)合攻關(guān)。

“希望通過(guò)我們的努力，研發(fā)出真正解決蔬菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效手段和工具，盡快實(shí)現(xiàn)從‘0到1’的概念突破和從‘1到100’的應(yīng)用轉(zhuǎn)換。”這是段巧紅和團(tuán)隊(duì)青年科學(xué)家的夢(mèng)想。

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