經(jīng)過(guò)多年聯(lián)合攻關(guān)，由中國(guó)工程院院士萬(wàn)建民領(lǐng)銜、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的科研團(tuán)隊(duì)，首次從分子層面闡明了秈稻和粳稻雜種不育分子機(jī)理、破解了水稻生殖隔離之謎。7月26日，該成果在國(guó)際權(quán)威學(xué)術(shù)期刊《細(xì)胞（Cell）》在線發(fā)表。至此，繼2013年的《自然（Nature）》成果、2018年的《科學(xué)（Science）》成果，萬(wàn)建民院士團(tuán)隊(duì)在水稻分子遺傳與育種領(lǐng)域接連取得重大科研突破，捧得了“CNS大滿貫”。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

與秈稻亞種內(nèi)雜交相比，秈稻和粳稻亞種間雜交水稻可將水稻單產(chǎn)提高15%以上，然而，同時(shí)會(huì)出現(xiàn)花粉不育、小穗結(jié)實(shí)率低、籽粒不飽滿等“雜種不育”現(xiàn)象。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

“我從1991年開(kāi)始研究‘水稻雜種優(yōu)勢(shì)利用’難題，這后來(lái)也變成了團(tuán)隊(duì)延續(xù)了30年的科研夢(mèng)想�！痹谌f(wàn)建民看來(lái)，滿貫是團(tuán)隊(duì)的“里程碑”，但絕不是“完結(jié)篇”。滿貫在手，團(tuán)隊(duì)成員在歡欣鼓舞之余，展現(xiàn)出的卻是“大事前有靜氣”的平和謙遜。是哪些特質(zhì)造就了這樣的學(xué)術(shù)氛圍，又有哪些秘笈讓這支隊(duì)伍一次又一次地站在了領(lǐng)域內(nèi)的科研之巔？0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

細(xì)數(shù)CNS三個(gè)成果，幾乎每一項(xiàng)都是“十年一劍”，并且無(wú)一例外地都是由年輕科研人員勇挑重?fù)?dān)、多家單位聯(lián)合攻關(guān)。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

《細(xì)胞》成果第一作者、南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院博士后王超龍說(shuō)，2010年他師從萬(wàn)建民院士，一頭扎入了水稻領(lǐng)域的世界難題“雜種不育”的機(jī)制探究。2015年，在經(jīng)歷了一次又一次的基因功能驗(yàn)證無(wú)效后，他發(fā)現(xiàn)是基因的定位區(qū)間錯(cuò)了，往前推，5年前他接手的試驗(yàn)材料關(guān)鍵單株就不準(zhǔn)確，走錯(cuò)一步就是5年，后面的路該何去何從？0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

“有曲折才證明有挑戰(zhàn)，我們要做的，就是有挑戰(zhàn)性的、有意義的課題！”導(dǎo)師萬(wàn)建民的一番話仿佛黑暗中投射的一道光，照進(jìn)了王超龍的心里，萬(wàn)建民鼓勵(lì)王超龍把這塊硬骨頭“啃”下去。2016年，王超龍從頭開(kāi)始、重新構(gòu)建試驗(yàn)材料，雜交一代、回交四代，要做5次實(shí)驗(yàn)，為了最大限度地提高效率，他開(kāi)始了在南京和三亞南繁基地的來(lái)回奔走。2019年，得到嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的他再一次吃驚地發(fā)現(xiàn)，遺傳機(jī)制和研究假設(shè)“對(duì)不上”！0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的論證必須足夠精準(zhǔn)可靠，萬(wàn)建民的方法是，讓自己帶領(lǐng)的南京農(nóng)業(yè)大學(xué)和中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所的兩支科研團(tuán)隊(duì)分頭推進(jìn)、互不干擾，得出結(jié)論后再相互比對(duì)。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

“驗(yàn)證數(shù)據(jù)的那兩年，我和農(nóng)科院作科所的王建博士后通五六個(gè)小時(shí)的電話，討論到凌晨?jī)扇c(diǎn)是常有的事�！蓖醭堈f(shuō)。經(jīng)過(guò)2年時(shí)間，兩位年輕科研人員進(jìn)行充分的數(shù)據(jù)比對(duì)和討論后，大膽提出了假設(shè)——并不是原先基因找錯(cuò)了，而可能是發(fā)現(xiàn)了一項(xiàng)新的遺傳機(jī)制。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

為了論證這一假設(shè)，團(tuán)隊(duì)請(qǐng)來(lái)了擁有二三十年出色實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的農(nóng)科院研究員吳傳銀，他是組培轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)的資深專家，為了確保每一論證步驟的精準(zhǔn)，從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到載體構(gòu)建，再到轉(zhuǎn)化和統(tǒng)計(jì)分析，他都自己動(dòng)手、沒(méi)有絲毫馬虎。2021年夏天，吳傳銀興奮地?fù)芡送醭埖碾娫挘澳銇?lái)一趟北京，到實(shí)驗(yàn)室見(jiàn)證！”當(dāng)王超龍看到用于驗(yàn)證的“GFP綠色熒光蛋白”的失色與變亮，與之前的假設(shè)完全一致時(shí)，他喊出了聲：“找到了！”0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

緊密連鎖的兩個(gè)基因被找到、“基因驅(qū)動(dòng)”遺傳機(jī)制被破解，“雜種不育”難題得到了全基因組層面的分析鑒定！這對(duì)于很多領(lǐng)域內(nèi)的團(tuán)隊(duì)而言已經(jīng)是一項(xiàng)很大的突破了，但熱愛(ài)挑戰(zhàn)、善“啃”硬骨頭的萬(wàn)建民團(tuán)隊(duì)同步還在推進(jìn)分子機(jī)制的研究。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

“不要單打獨(dú)斗，要善于合作攻關(guān)。”這是萬(wàn)建民對(duì)學(xué)生最常說(shuō)的話之一。在清華大學(xué)柴繼杰教授、香港中文大學(xué)姜里文教授等資深專家的幫助下，王超龍與農(nóng)科院熊葉輝研究員頻繁交流、逐層深入，終于首次從分子層面闡明了水稻“雜種不育”的機(jī)理。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

“能夠深入到基因功能水平，完成所有的基因編輯工作，并深入到該系統(tǒng)的細(xì)胞生物學(xué)層面，甚至到其在水稻的進(jìn)化，這確實(shí)是一項(xiàng)令人震驚和了不起的成就。”《細(xì)胞》雜志送審專家對(duì)成果這樣評(píng)價(jià)。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

30年來(lái)，萬(wàn)建民團(tuán)隊(duì)已發(fā)現(xiàn)、定位和命名了27個(gè)不育基因和廣親和基因，占國(guó)內(nèi)外報(bào)道的一半以上。咬住“秈粳交”雜種優(yōu)勢(shì)有效利用難題不放，育性、株高株型、生育期，在這項(xiàng)被萬(wàn)建民視作系統(tǒng)工程的項(xiàng)目里，一個(gè)個(gè)關(guān)鍵基因被挖掘定位、一道道難啃的關(guān)口被解析破譯。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

30年來(lái)，只要條件允許，萬(wàn)建民都會(huì)在周末回到南京農(nóng)業(yè)大學(xué)，“周五最晚航班回寧，周日最晚航班回京，這樣的節(jié)奏一周都沒(méi)有打破，我的日程表中，沒(méi)有‘周末’這一說(shuō)�！�0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

每年5—6月，在南京江寧土橋基地，100多位團(tuán)隊(duì)師生齊上陣，插種、拔秧、排秧、插秧，場(chǎng)面壯觀。只要時(shí)間允許，萬(wàn)建民都會(huì)一同參與其中，用行動(dòng)告訴學(xué)生，“做水稻，一定要到田間去，一定要能緊跟生產(chǎn)實(shí)際。”0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

清晰的科研規(guī)劃，加上雷打不動(dòng)的身體力行，團(tuán)隊(duì)成員一個(gè)個(gè)地也煉就了數(shù)十年如一日的堅(jiān)守與恒心。水稻育種本身就是一項(xiàng)周期漫長(zhǎng)的工程，將分子育種與常規(guī)育種相結(jié)合，能加速培育速度，但發(fā)掘優(yōu)異基因，平均需要搜集上萬(wàn)份資源，耗費(fèi)的人力、物力和時(shí)長(zhǎng)，可想而知。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

團(tuán)隊(duì)發(fā)掘的水稻半不育基因PSS1花了18年，《自然》成果、水稻部分顯性矮稈多分蘗基因D53用去了25年，《科學(xué)》成果、水稻“自私基因”的挖掘用了9年；這一次的《細(xì)胞》成果又長(zhǎng)跑了13年！0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)

除了高水平研究成果迭出，30年來(lái)，團(tuán)隊(duì)圍繞水稻的抗性、品質(zhì)、氮高效利用、耐鹽堿水稻品種挖掘等面向生產(chǎn)實(shí)際的課題也從未間斷，真正打通了基礎(chǔ)研究與應(yīng)用研究，串聯(lián)起水稻育種的上、中、下游。0Gu新江南網(wǎng)|江南區(qū)域知名綜合門(mén)戶網(wǎng)