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【石榴云/新疆日報】科創先鋒丨張道遠:探尋荒漠植物基因密碼

  踏入古爾班通古特沙漠,腳下出現大片灰黑色地毯,禁錮著細小沙粒,使其無法隨風流動。 

  這些地毯其實是一種極端耐干苔蘚聚攏在一起所形成的生物結皮。干燥時,苔蘚休眠呈灰黑色,但干而不死可持續數月甚至數年,只要在上面滴一滴水,它們就會在兩三秒內變綠,并復蘇舒展開來進行光合作用。”106日,新疆最美科技工作者、中國科學院新疆生態與地理研究所研究員張道遠告訴記者。 

張道遠在做實驗。圖片由受訪者提供 

  20余年來,張道遠及其團隊瞄準這類不起眼荒漠植物,利用基因技術開展分子層面抗逆性研究,揭示荒漠植物干而不死、死而復生基因密碼,靶定具有耐干、抗病、促生長功能特殊基因,為培育抗旱農作物遺傳育種奠定基礎。 

  我們選定齒勒赤蘚作為研究對象,首先要將不足1厘米長的單株苔蘚進行擴繁,獲得以供研究的單克隆材料。張道遠說。 

  1999年進入新疆生態與地理研究所工作起,張道遠就勇挑重擔,歷時5年從實驗室設計、儀器設備購買、技術體系建立等方面搭建起抗逆分子生物學實驗室,開創了研究所分子研究先河。實驗室既包括荒漠植物組織培養平臺,也包括基因編輯、基因敲除等分子操作平臺。 

張道遠(右)和同事一起做實驗。圖片由受訪者提供 

  依托這個實驗室,張道遠組建團隊,系統開展荒漠植物特殊耐干過程及其分子適應機制研究。他們創建多組學聯合分析平臺解析耐干過程基因調控機制及基因和蛋白質相互作用網絡圖,創新性發現荒漠植物調控耐干過程分子開關,在荒漠植物抗逆機制尤其是耐干分子機理領域研究達到國際領先水平,極大豐富耐干生物學理論。2017年,該研究成果獲得新疆科技進步一等獎。 

  在理論研究基礎上,張道遠和團隊深入挖掘荒漠植物抗逆基因資源,克隆30多個具有獨立自主知識產權抗逆基因。這些基因具有耐干、抗病、促生長等一因多效功能,在進行高抗、節水農作物培育上顯示出產業化應用潛力。 

  科研道路艱辛,也充滿驚喜。有一年春節后,張道遠和同事對假期留置實驗室擴繁的苔蘚進行研究時發現,所有基因和前期研究結果對不上號。哪里出了問題?對研究過程進行回溯后他們才發現,因為假期意外停電,致使組織培養平臺上光照等生長條件發生改變,正在擴繁的土壤樣本中銀葉真蘚孢子萌發生長,取代了要培養的齒勒赤蘚。這個美麗的錯誤,讓研究組獲得了兩套基因組體系。 

  如今,抗逆分子生物實驗室已成為自治區重點實驗室,承擔國家級科研項目20余項,培養分子生物學碩博士研究生40余名。 

  父親給我取名為道遠,寓意建設新疆任重道遠。張道遠說,她將一如既往做好科研工作,挖掘新疆特有資源,為把祖國的新疆建設得更加美好持續努力。 

皇上在御花园入太子妃

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