傅向东,一个对植物遗传学有着深厚兴趣的科学家,他的研究方向是如何在减少氮肥使用的情况下提高水稻的产量。这一问题,正是他从高中就开始思考并一直致力于解决的问题。
在英国留学期间,傅向东师从了英国皇家学会会员、牛津大学教授尼克哈伯德(NicholasP.Harberd),这位著名的遗传学家专注于赤霉素调节植物生长发育的机理研究。上世纪60年代,以降低农作物株高、半矮化育种为特征的第一次“绿色”,使得全世界水稻和小麦产量翻了一番,解决了温饱问题。但随后,这些“绿色”矮秆品种却带来了新的挑战——氮肥利用效率下降。
傅向东用实验证明了“绿色”矮秆基因与氮吸收能力降低这一事实。他构建了带有‘绿色’矮秆基因和不带矮秆基因的水稻和小麦近等基因系,并发现植株变矮后的氮素吸收和同化能力确实下降。此外,每穗上的种子数量虽然增加,但总体上仍然存在不足。
为了解决这些问题,傅向东选择回国。在中科院遗传与发育生物学研究所工作时,他决定不再满足于拟南芥研究,而是要做一些离育种更近的事情。他希望把提高产量的关键基因找出来,将来可以利用它进一步通过分子育种来提高作物产量。他的团队成功分离出DEP1、GW8、NPT1和LGY3等一批高产基因,为后续培育新品种提供了重要依据。
十多年来,傅向东团队找到与植物氨态氟吸收及利用率密切相关的一些关键基因,如GRF4,从分子水平上揭示了“绿色”矮秆育种伴随氯丙嗪营养效率降低原因,并提出了明确方案。而最近,他们还发现赤霉素信号传导途径调控水稻氨态磷营养效率的分子机制,为改善农作物对化肥利用效率提供了解决思路。
尽管面临挑战,但傅向东坚持认为:“一个东西只要你认准了,就不要放弃。”他鼓励学生们多思考,不要轻言放弃,即使是在没有立即成果的情况下。“只有走错一步才会走对下一步,如果一开始就知道结果,那是工程不是科研。”
作为一个喜欢搞研究的人,他始终保持着一种执拗和坚定的态度,对待任何难题都不轻易放弃。他的实验室虽不大,但每个学生都能得到关注,每次讨论都能看到精心准备的手稿记录。他期待能够将基础研究与实际应用结合起来,与育種家合作推动技术进步,同时也期望自己的学生们能成为未来农业科技领域中的佼佼者。
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