傅向东揭秘水稻高产少肥之谜
在春节期间,一则新闻吸引了广泛关注:傅向东团队发现赤霉素信号传导新机制提高水稻氮肥利用效率。这个研究成果不仅深化了对植物赤霉素信号传导和氮素响应之间复杂相互作用机制的理解,而且是傅向东十多年来深耕赤霉素和氮素协同调控水稻生长发育机制的又一重磅成果。
傅向东,一个对于遗传学充满热情的人,从高中就开始对基因产生兴趣。他选择了武汉大学生物系遗传学专业,并师从英国皇家学会会员、牛津大学教授尼克哈伯德。在留学期间,他与导师共同研究植物生长调控,特别是赤霉素如何促进植物生长的问题。
回国后,傅向东加入中国科学院遗传与发育生物学研究所,以解决半矮化农作物株高变矮后氮肥利用效率下降问题为目标。他构建了带有“绿色”矮秆基因和不带矮秆基因的水稻近等基因系,系统比较了两者对生长发育和氮素代谢的影响,并发现植株变矪后的氮素吸收和同化能力确实下降。
为了解决这一问题,傅向东转而研究超级稻高产性状形成的分子机理。他成功地克隆了一些关键基因,如DEP1、GW8、NPT1和LGY3,并通过这些发现推动了新的品种培育。此外,他还探索如何在减少施用氨态肥料的情况下提高作物产量,这涉及到解答他在英国时思考的问题,即如何让植物既能吃饱又无需花费时间减“肥”。
经过十多年的努力,傅向东团队找到了与植物氮素吸收及利用率密切相关的GRF4基因,以及NGR5介导的赤霉素信号传导途径调控水稻氮肥利用效率的分子机制。这项工作为改善农业生产模式提供了一条可能之路,即通过精准施用营养元素以最大限度地提高作物产量,同时减少环境污染。
尽管他的实验室条件不佳,但这并没有阻止他追求梦想。他坚信,只要你认准某件事情,就不要放弃。只有走错一步才会走对下一步,如果一开始就知道结果,那就是工程,而不是科研。