10年研究,,繪出楊樹基因圖譜
自然界的樹,為什么有的高有的矮,?有的長得快,,有的卻成材慢?有的天生就能抵御蟲害,,有的能夠在缺水的荒漠中生存,?秘密就在于它們各自不同的基因。破解這些基因密碼,,就必須繪制出“基因圖譜”。
回國伊始的尹佟明把目標(biāo)鎖定在最常見的楊樹身上,。“其實(shí),,早在1999年我就已經(jīng)選定了楊樹,在美期間也一直沒有間斷過研究,。”尹佟明說,,“究其原因,楊樹是我國種植面積最大的樹種,,生長速度較快,,應(yīng)用廣泛。同時(shí)楊樹的基因組約4.5億至4.8億個(gè),,在林木中相對(duì)較少,。”
10年的積累,突破就在眼前,?;貒痪?,尹佟明就帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)繪制出楊樹基因圖譜,這也是我國首例“林木基因圖譜”,。不過作為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)家,,他并不諱言,林木基因研究在國內(nèi)剛剛起步,,很多基因?qū)?yīng)的功能尚未完全明確,,這張圖譜也在不斷補(bǔ)充和完善中。
破解基因密碼,,實(shí)現(xiàn)“需要什么種什么”
有了這張圖譜就能定位基因,。科研人員將相對(duì)容易地找出各種基因?qū)?yīng)在其染色體上的位置,,進(jìn)而摸清楊樹的遺傳規(guī)律,,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)楊樹品種進(jìn)行改良。
圖譜的意義還不只是楊樹本身,。未來,,隨著不同林木基因圖譜被繪制出來,科學(xué)家們能夠破解和掌握更多優(yōu)勢(shì)基因的密碼,。通過分子育種的手段,,將多種優(yōu)勢(shì)基因?qū)氲揭粋€(gè)種子體內(nèi),產(chǎn)生新的優(yōu)勢(shì)物種,,真正實(shí)現(xiàn)“需要什么種什么”,,并人工控制樹木生長時(shí)間。
比如,,研究過程中,,尹佟明和他的團(tuán)隊(duì)在全國首次發(fā)現(xiàn),通過基因調(diào)控,,可以使同一棵樹木的地上和地下部分,,木質(zhì)素含量不一樣,“地上部分要被砍伐,,進(jìn)行造紙等利用,,木質(zhì)素含量可以高一些;地下部分,,主要用來吸收二氧化碳,,可降低木質(zhì)素含量,增強(qiáng)吸收二氧化碳的能力,。”
反對(duì)培育“轉(zhuǎn)基因林木”
繪制基因圖譜,,掌握基因密碼還能做什么?比如讓動(dòng)物和植物間實(shí)現(xiàn)基因互轉(zhuǎn)……
“我反對(duì)培育這樣的‘轉(zhuǎn)基因林木’,。”尹佟明斬釘截鐵地說,,“樹是種在土壤中的,,動(dòng)物基因進(jìn)入植物體內(nèi),最終將分解到土壤中,,從長遠(yuǎn)來看,,生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)很難評(píng)估。”因此,,尹佟明研究的基本底線是,,對(duì)同一種林木的不同基因進(jìn)行轉(zhuǎn)化和調(diào)控。
除了種樹,,尹佟明還將研究領(lǐng)域拓展到了生物質(zhì)新能源,。生物能源中,全球公認(rèn)的“王者”是乙醇,,但目前的生產(chǎn)原料幾乎都是玉米等農(nóng)作物,,不僅成本較高,還有“搶糧”的嫌疑,。“經(jīng)過研究,,我們發(fā)現(xiàn),可以從林木中提取纖維素生產(chǎn)纖維乙醇進(jìn)行替代,。今后只要能培育出纖維素含量高且易于分離的新樹種,,它就能成為生物能源的新原料。”(生物谷 bioon.com)