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“江山社稷”的“稷”
“春种一粒粟”的“粟”
“黄粱一梦”的“黄粱”
说的都是同一种作物——谷子
脱壳后就是我们常吃的小米
为什么有的谷子色香味俱全
有的却口感不好?
哪些基因决定了它们的品质?
山西农业大学生命科学学院
生物信息系主任、教授李旭凯的日常工作
就是解读不同谷子品种的DNA序列
探索基因差异与品质的关系
但农业科研急不得
谷子从种到收至少要五个月
还得看老天爷“脸色”
遇自然灾害就可能从头再来
怎么缩短研究过程?
为了解决这个问题
团队利用山西名优谷子品种晋谷21
进行EMS化学诱变
想增加变异的可能性
找到提前开花结果的突变体
筛选突变体的工作就像“大海里捞针”——
每年要在十几亩诱变群体、
十几万株谷子中逐个筛选、仔细观察
团队成员每天在田间地头穿梭
腰弯酸了,腿站麻了,眼睛也看花了
却不敢懈怠
因为每株谷子
都可能藏着想要的基因资源
功夫不负有心人
经过5年筛选后
他们终于发现一株超早熟迷你突变体:
株型娇小,适合室内研究
生长发育期只有短短两个月
团队给它取名为“xiaomi”
可高兴劲儿还没过
麻烦就来了
提前成熟的谷子成了鸟儿的盘中餐
日防夜防也防不住这些贪吃的家伙
等发现时
xiaomi的穗子上就只剩下了几粒种子
大家别提多心疼了
为保住成果
团队赶紧把xiaomi带回实验室
转移到温室
像对待婴儿一样小心翼翼地繁种
最终,他们获得了足够数量的xiaomi种子
这才松了口气
如今,依托xiaomi建立的遗传体系
团队不仅揭示了谷子驯化的遗传机制
还建起国际首个谷子全生育期基因表达数据库
让原本需要8年的育种工作缩短到2年
中国科学院院士钱前评价:
“C3的模式作物有小薇
C4的又有了“小米”
‘小薇’和‘小米’共同筑起的基础研究领域的新平台
将为保障国家粮食安全做出贡献”
下一个十年
李旭凯和团队想让谷子登上“太空粮仓”
在月球种出中国小米
让盐碱地、沙漠变成谷田
把金色希望种向大地
出品
科普中国大国粮策
策划统筹
宋雅娟、武玥彤
导演
李欣哲
审核专家
李旭凯 山西农业大学生命科学学院生物信息系主任、教授
特别鸣谢
中国农业科学院