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面向世界科技前沿,面向國家重大需求,面向國民經濟主戰場,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

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付春祥:跋山涉水的“新時代農民”

2021-08-13 中國科學報 廖洋 劉佳
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付春祥(右)與團隊成員共同研究柳枝稷新資源的形態特征。課題組供圖

  付春祥 中科院青島生物能源與過程研究所研究員、能源作物分子育種團隊負責人,青島市創業創新領軍人才,主持和參與多項國家級、省部級及企業研發項目。主要從事資源植物遺傳改良與綜合利用方面的研究。

  夜晚,中科院青島生物能源與過程研究所紅色磚瓦建筑上,“中國科學院”字樣的燈板準時亮起?!翱啤弊峙赃叺囊粋€實驗室幾乎每個深夜都燈火通明,那是該所研究員付春祥團隊的實驗室。

  在實驗室里,一個又一個植物遺傳轉化領域的難題被突破。

  圍繞植物遺傳轉化步步攻關

  畢業于中科院植物研究所的付春祥,博士后期間在國際著名牧草與能源草研發機構工作。其間,他攻克了禾本科牧草和能源草柳枝稷的遺傳轉化難題,將柳枝稷的轉化效率由先前的不足10%提高到80%以上,并由此擔任該機構植物遺傳轉化平臺的第一任主管,積累了豐富的研發與管理經驗。

  此后,付春祥來到中科院青島生物能源與過程研究所,繼續在植物研究領域深耕。

  在他的帶領下,團隊夯實和完善了植物組培快繁與遺傳轉化平臺,掌握了多項相關核心技術,攻克了多道難關。

  付春祥團隊先后建立了包括能源草、牧草、草坪草、中草藥、蔬菜和經濟林木等在內的16種植物的遺傳轉化體系,相關核心技術申請專利5件,參編植物遺傳改良技術英文專著2部,制定構樹組培快繁技術規范1項,先后為國內外23家單位提供了植物轉基因技術支持。

  大膽改良 播種希望

  在建立多個物種遺傳轉化體系之外,對某一物種特定性狀的精準改良也是付春祥一直以來的研究方向。研究哪一個物種、改良什么性狀,是他深思的問題。

  柳枝稷是一種多年生的優良能源草、牧草與生態修復草,一次種植能夠生長10~12年,植株能夠耐受貧瘠、干旱和鹽堿等環境脅迫,并能用于水土保持。

  為實現柳枝稷的有效利用,付春祥帶領團隊收集了豐富的柳枝稷種質資源,通過誘變技術將選育出的柳枝稷新材料在山東黃河三角洲、天津濱海、新疆喀什等多個地區的中高度鹽堿地實現了成功種植。

  其中,天津濱海鹽堿地的植物修復時間緊、任務重,可供參考的案例少。為了完成上述任務,付春祥聯合黑龍江省農業科學院草業研究所與相關微生物菌劑開發公司,連夜趕赴天津濱海地區進行實地考察,召開現場會議,確定技術方案。

  返青后付春祥又親自挑選鹽堿地修復的植物種苗,監督鹽堿地修復工程的實施,最終一次性種植成活。

  此外,付春祥還帶領團隊開發了柳枝稷多基因堆疊與基因組編輯技術。在此基礎上,創制了多個生物量大、細胞壁轉化效率高、耐受鹽堿和降解土壤有毒有害有機物的種質新資源。

  上下求索 孜孜不倦

  每年的七八月是青島天氣最潮濕炎熱的時候,也是玉米種胚取材的最佳時間。

  為保障種胚處于最好狀態,付春祥帶領遺傳轉化小組成員,白天頂著超過35攝氏度的高溫在田間觀察取材,晚上加班到凌晨,直到將新鮮的種胚消毒后放置到培養基上。這樣的工作狀態大概需要保持兩個月,且集中在一年中最炎熱的月份。

  功夫不負有心人。最終,他們建立起了成熟穩定的玉米遺傳轉化體系,將其應用于玉米秸稈高效轉化利用的研發中。

  付春祥是在酷暑下勞作的“新時代農民”,也是爬上海拔3000多米冰川的行者。

  天山雪蓮資源匱乏,生長于人跡罕至的天山山脈3000~4000米的巖石峭壁上。

  每次研究,付春祥都會親自制訂采集計劃,飛機、火車、汽車來回倒,長途跋涉到達新疆天山山脈喀爾里克冰川雪蓮生長地帶,對天山雪蓮進行實地考察,記錄性狀并收集雪蓮種子。

  經過努力,實驗室建成了每人年產至少6萬株天山雪蓮苗的組培快繁技術體系,突破雪蓮種子繁殖的環境限制,縮短了培育周期。該技術體系已與國內著名雪蓮產品生產公司建立了長期的技術研發合作,有望通過雪蓮的植物工廠和規?;N植,滿足市場對雪蓮資源的需求,并最終實現對野生雪蓮資源的有效保護。

  爬過雪山、下過農田,多年來,付春祥始終秉承“實干出真知”理念,堅持科研問題從實踐中來、在實驗室中解決后再回到實踐中檢驗的理念,把資源植物遺傳改良與綜合應用的研發成果寫在祖國大地上。

 ?。ㄔd于《中國科學報》 2021-08-13 第4版 綜合)
打印 責任編輯:閻芳

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