通訊員 許天穎 本報(bào)記者 夏文燕
12月22日，第十二屆“中國青年女科學(xué)家”頒獎(jiǎng)典禮在北京舉行，獲獎(jiǎng)的9位“巾幗”科學(xué)家是從近200位候選人中脫穎而出的，其中，作物遺傳育種科學(xué)家、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授郭旺珍因繪制出全球最大種植面積棉種的基因組精密地圖，發(fā)現(xiàn)棉花基因與重要性狀之間的關(guān)聯(lián)，并研發(fā)出多個(gè)高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的棉花新品種，成為我省唯一獲此殊榮的女科學(xué)家。
為棉花繪制基因“聯(lián)絡(luò)圖”
中國是世界上最大的棉花生產(chǎn)和消費(fèi)國，同時(shí)也是最大的進(jìn)口國之一，每年總消費(fèi)量的30%—40%需要依賴進(jìn)口。這種看上去矛盾的關(guān)系，正體現(xiàn)了當(dāng)下中國棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展所面臨的困境，而研究出突破性的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)多抗棉花品種，配合植棉機(jī)械化和科學(xué)種植方法，恰是讓矛盾迎刃而解的捷徑。
受制于棉花這種作物的一些生理特點(diǎn)，棉鈴無法同時(shí)成熟，導(dǎo)致棉花種植業(yè)的機(jī)械化程度也一直難以提升，在人工成本不斷增加的形勢下，從基因?qū)用鎸γ藁ㄟM(jìn)行改良，培育出更耐旱、耐鹽堿、單產(chǎn)更高而且纖維品質(zhì)更佳的棉花，才能讓棉花產(chǎn)業(yè)脫離尷尬處境，實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛越。在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院遺傳育種系主任郭旺珍看來，想要培育更為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、生態(tài)環(huán)保的棉花新品種，揭示棉花的基因組結(jié)構(gòu)和進(jìn)化特征是基礎(chǔ)。
“我所做的工作，是為棉花畫一張?jiān)敱M而又簡單明了的基因‘聯(lián)絡(luò)圖’，找出棉花基因與重要性狀之間的關(guān)聯(lián)，為棉花的品種改良提供指導(dǎo)‘秘笈’。”多年來，郭旺珍的研究便圍繞著棉花基因里的這些秘密展開。作為重要經(jīng)濟(jì)作物的棉花是異源四倍體，它在基因遺傳和性狀表達(dá)方面相當(dāng)復(fù)雜。其中52條染色體，可以被歸入2個(gè)各包含13對染色體的基因組，形成兩個(gè)亞基因組協(xié)同作用的基因組模式。因此，她以揭示多倍體基因組特征為出發(fā)點(diǎn)，將優(yōu)質(zhì)、抗性作為主要研究性狀，從基因組解析到育種利用開展了系統(tǒng)研究。
現(xiàn)在的郭旺珍是國際上最高密度異源四倍體栽培棉種遺傳圖譜的構(gòu)建者，她繪制了全球最大種植面積棉種的基因組精密地圖，培育了5個(gè)新品種，擁有11項(xiàng)國家發(fā)明專利。她發(fā)表的多篇高水平論文均獲得國內(nèi)外同行的廣泛好評與關(guān)注。
從黃土地轉(zhuǎn)向?qū)嶒?yàn)室
在作物遺傳育種領(lǐng)域頗有建樹的郭旺珍，走上農(nóng)業(yè)研究也是機(jī)緣巧合。高中三年，她一直是當(dāng)?shù)赜忻?ldquo;學(xué)霸”，數(shù)理化成績極佳，年級統(tǒng)考從未跌出前三甲。都說“學(xué)好數(shù)理化，走遍天下都不怕”，高考填報(bào)志愿時(shí)她一心想攻讀工科專業(yè)，卻陰差陽錯(cuò)地進(jìn)入了山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系。在來到南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)系，開始作物遺傳育種的博士課程之前，郭旺珍從未離開過她和祖輩們居住的山西省。“小時(shí)候放學(xué)回家，我就幫助家里從事簡單農(nóng)事操作。棉線紡紗的時(shí)候我就想去研究這些東西，將天然的纖維成品改善成與精紡品一樣，既美觀又舒服。”
在家?guī)兔r(nóng)活的經(jīng)歷，讓郭旺珍對農(nóng)事研究有了不少感性的認(rèn)識，這樣的背景讓她在學(xué)習(xí)植物分類等課程時(shí)得心應(yīng)手。隨著學(xué)習(xí)的深入，她發(fā)現(xiàn)了植物的美，本科畢業(yè)時(shí)，她給自己找準(zhǔn)了未來的方向——研究遺傳育種技術(shù)，從分子層面解讀植物性狀背后的秘密。
雖然沒有離開農(nóng)業(yè)，但郭旺珍的主要工作地點(diǎn)從黃土地轉(zhuǎn)向了實(shí)驗(yàn)室，只是唯一不變的，是對土地、對農(nóng)民、對農(nóng)業(yè)的“一種與生俱來的使命感”。是這種使命感支撐她面對一切艱難險(xiǎn)阻。“我很榮幸，師從著名棉花遺傳育種家潘家駒教授開展博士研究，我也是他職業(yè)生涯中惟一的女弟子。”她說，“棉田勞作的旺季恰好是一年中最炎熱的季節(jié)，因此在傳統(tǒng)上被認(rèn)為是男人的工作。但即便如此，我仍然堅(jiān)持了下來，而且我相信，女性研究者在這個(gè)領(lǐng)域里同樣有施展的空間。生命科學(xué)領(lǐng)域?qū)蚬こ痰闹匾?，讓?shí)驗(yàn)室工作比重加大，這意味著心更細(xì)的女性會(huì)有更大的發(fā)展平臺。”
打造對接產(chǎn)業(yè)需求的優(yōu)質(zhì)棉
在過去的幾年里，得益于郭旺珍和她團(tuán)隊(duì)的研究工作，中國的棉花產(chǎn)業(yè)正在發(fā)生改變。耐鹽堿、單產(chǎn)更高、纖維品質(zhì)更佳的優(yōu)質(zhì)棉，如今已有200萬—300萬畝的種植規(guī)模，這不僅提高了農(nóng)民的種植收入，也讓棉織品有了躋身高級衣料的可能。根據(jù)她繪制的世界第一張含功能標(biāo)記最多的四倍體栽培棉種遺傳圖譜，世界各地的棉花育種工作者可以更容易地找到所需的基因，進(jìn)行有針對性的品種改良，甚至讓棉花生長在原本并不宜農(nóng)作的土地上。
不斷加速的城市化進(jìn)程，意味著農(nóng)民需要更多來自科研人員的支持，方可不落后于時(shí)代。每年7、8月是中國最熱的月份，也是郭旺珍最辛苦的時(shí)候，正值棉花成熟期，為了查看自己研究的棉花性狀是否可以滿足生產(chǎn)需求，郭旺珍總是頂著酷熱在實(shí)驗(yàn)室和棉區(qū)之間來回跑。“最欣慰的就是看到自己的研究成果對棉農(nóng)有幫助，棉農(nóng)都很樸實(shí)，受到他們熱情真誠的感謝，那個(gè)時(shí)候也就忘記了辛苦，”郭旺珍如是說。
郭旺珍如今仍過著在實(shí)驗(yàn)室和全國各地產(chǎn)棉區(qū)之間奔波的生活。為了讓最新的研究成果早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，為了將農(nóng)民盡可能多地從艱苦勞動(dòng)中解放出來，立足人民生活的基本需求，著眼最質(zhì)樸的穿衣問題，幫助棉農(nóng)致富、推動(dòng)棉花產(chǎn)業(yè)發(fā)展，是郭旺珍對自己所熱愛的這片棉花地的承諾。
