机械之名

新华社客户端上海7月14日电（记者董雪 孙青）从“汗滴禾下土”，到“禾下乘凉梦”，水稻是印在老百姓骨子里的舌尖情结，也是许多农业科学家毕生的研究对象。

不同于常规的增产研究，上海有个科学家团队常年追着水稻病害跑，他们找到了目前最抗稻瘟病的超级基因Pigm免费供育种家使用，让水稻免受“癌症”侵扰。记者近日跟随植物病理和遗传学家、中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究组长何祖华研究员走进位于松江五厍农场的作物栽培与育种基地，聊一聊水稻抗病的科研故事。

对水稻来说，免疫力是天生的

头戴草帽，脚踩及膝水田靴，布包里装着擦汗毛巾、水壶和榨菜（用于出汗后补充盐分）……从装扮来看，迎面走来的何祖华更像一位农民伯伯。他身旁的30亩水田里一方方种植了1万多个水稻新品系，它们是从40多万株水稻中选配出来的。

7月7日，何祖华（右）和团队成员邓一文在作物栽培与育种基地。新华社记者 董雪摄

何祖华说，下定决心做水稻抗病研究与他早年间的两次经历有关：

1983年10月，他随导师著名水稻遗传育种家申宗坦教授前往浙江桐庐山区采样，结果看到大部分水稻品种感染了有“水稻癌症”之称的稻瘟病顽症，农民捧着枯萎的稻杆满脸愁容，恳求专家想想办法。

一个多月后，他随师兄前往位于福建尤溪的育种基地，再次被稻瘟病的破坏力震撼，大片大片的水稻几乎颗粒无收。

“植物抗病与人不同，人还可以接种疫苗，而植物能否抗病天生就决定了。”团队成员邓一文研究员告诉记者，让水稻不怕稻瘟病的逻辑很清晰，那就是先找到抗稻瘟病最强、抗病年代最长的水稻品种，再从它身上找到发挥抗病作用的基因。

遍访病圃后，团队在稻瘟病最严重的湖北恩施确定了“谷梅四号”。这是一个古老的水稻品种，它对稻瘟病有极强的抗性，但产量和品质不好，当地育种家常将它用作抗病对照。

“从定位到验证基因功能，我们做了好几年时间。”邓一文说，“找到抗病基因Pigm的过程更为复杂，当时水稻还没有完全进行染色体测序，就像在三四万个水稻基因里‘大海捞针’。”

从稻瘟病到稻曲病

何祖华告诉记者，基因Pigm的作用机制可以用一句话概括——它能识别出稻瘟病菌。具体来看，虽然全国各地导致稻瘟病的病菌有很多种，但几乎每一种都会在侵染水稻时分泌一种毒性蛋白，而这种毒性蛋白可以被Pigm识别从而激发水稻自身的免疫反应,产生抗病性。更重要的是，该基因不会影响水稻产量。

为了同时保证水稻的抗病和高产，团队用不断回交的方式“提纯”引入该基因。“首先用‘谷梅四号’与一高产品种杂交，再用子代继续与该高产品种回交，这样回交多代，尽可能只引入目标基因。”何祖华说。

7月7日，在作物栽培与育种基地，每个品系的水稻秧苗被扎成一捆，白色牌子是它们的“身份牌”。新华社记者 董雪摄

数据显示，基因Pigm已被隆平高科、荃银高科等40多家育种单位应用，抗病新品种在湖南、浙江、安徽、江苏等地累计推广超过3500万亩，已经走上老百姓的饭桌。

何祖华告诉记者，攻克稻瘟病之后，团队将目光转向了新的水稻疾病——稻曲病。稻曲病不仅会影响水稻的产量，其毒素还对人和家畜有害。“这个病很奇怪，看不到摸不着地突然就会爆发，等农民喷药已经来不及了。”何祖华说，随着籼粳稻超级杂交稻广泛种植和大量氮肥的使用，稻曲病近年来愈发严重，逐渐成为水稻疾病中的头等大事了。

然而，与抗稻瘟病单一基因发挥作用不同，团队研究发现，抗稻曲病需要多个基因同时作用。这意味着，必须把多个基因聚合到一个品种中去才能实现抗病效果，难度成倍增加。

“我们研究稻曲病已经十年了，希望在未来五年完成突破。”何祖华说“治好了稻瘟病和稻曲病，水稻育种目标里的稳产优质就能实现了。”

“科研一定是当成爱好来做的”

找到抗病基因不意味着一劳永逸，邓一文提示，过度使用存在被病菌克服的风险，“就像人过度使用单一抗生素，时间一长就没效果了。”

目前，一方面并非所有育种家都会使用同一个基因，另一方面团队也为育种家提供了两个后备基因，“虽然说没有像Pigm那么优秀，但也还不错，在生产上也有重要应用价值。”邓一文说。

何祖华（右五）和团队在作物栽培与育种基地。新华社发（受访者供图）

据介绍，何祖华在水稻抗病研究领域取得了一系列重要科研成果。以第一完成人荣获“国家自然科学奖”二等奖，相关成果入选“中国生命科学领域十大进展”，多篇论文被ESI列为领域高被引(1%)或热点(0.1%)论文。培养出一批优秀科研人员，其中十余位已经成为科研院所的研究员、教授。

在团队“60后”成员李群看来，何祖华是全身心投入，真心热爱水稻研究，“自团队组建我就加入了，他没什么周末时间，一般早上八点来实验室，晚上九十点回家，多年来持之以恒。”

采访中，记者看到何祖华带领十余位学生顶着大太阳在田里插秧，将科研写在田野上的画面跃然眼前。“90后”博士后马斌说，老师的两句话让他印象深刻：一是“农业科研必须到田里验证，不亲自去看看就会焦虑”；二是“科研经费都是国家给的，研究成果希望真正为育种家服务”。

“榜样是很重要的。”采访快结束时，何祖华向记者提到了自己的硕士导师著名水稻遗传育种家申宗坦教授，“申先生退休后直到八十多岁的时候还在种水稻，科研一定是当成爱好来做的，学什么爱什么才会成为事业。”

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来源： 新华社