左为对照水稻巴斯马蒂,右为紫苏-水稻的颖花。图片由朱培坤提供
深圳商报记者 潘咏
深圳科学家朱培坤的染色体杂交植物已有四个品种获得了国家新品种权。朱培坤《高等植物染色体杂交》专著日前出版,并获得华东地区科技图书一等奖。目前,植物染色体杂交技术也得到了学术界的高度关注,不少专家表示,植物染色体杂交技术有可能引起新一轮的“绿色革命”。
此次国家农业部根据专家们对变异性、稳定性和一致性测定而获得的数据,决定颁发二个豌豆-玉米的新品种权(百绿珍玉18和百绿珍玉216);这是在国家层面授予双子叶纲豆科植物和单子叶纲禾本科植物杂交获得的豌豆-玉米具有国家身份证。早在2001年,朱培坤就获得了豌豆-玉米杂交植物,历经13年终于获得这个成果。著名媒体TIMES(《时代》周刊)、 CNN(美国有线电视新闻网)等众多知名国际媒体早在几年前就对朱培坤的发明技术及其成果给予高度评价:“THE MAN WHO WILL MAKE CHINESE RICHER NUTRITION(此人将丰富中国人的营养)。”
“人类改造植物的手段,除了花粉授粉和体细胞融合外,又新增了第三类杂交即染色体杂交,这是朱培坤先生的首创。”陕西省汉中农科所前所长赵存志表示,通过染色体杂交,彻底跨越了植物杂交亲缘关系的限制,也有效克服了远缘杂交不孕不育的难关,大量染色体杂交植物的出现,使得生命科学在一个新的平台进行研究和发展,从而将揭示更多尚未被人类认知的生命规律。由于出现了大量的染色体杂交植物,还会影响植物生理学、植物栽培学、植物分类学、植物遗传育种学以及植物生物化学等学科的发展。中科院亚热带农业生态研究所作物耐逆境研究中心主任、博导夏新界教授长期跟踪研究染色体杂交植物,通过对小麦-玉米进行基因分子的验证和分析,证明至少两个以上的小麦基因进入到小麦-玉米的基因组中,并多代稳定遗传。
“目前世界还没有一个实验室能让小麦和玉米杂交,而朱培坤的染色体杂交技术获得的小麦-玉米能够连续两年通过农业部组织的专家测定,在十几个生物学性状指标上获得特异性、一致性和稳定性的结论。”夏新界表示,世界上还没有水陆两栖稻。而朱培坤通过染色体杂交技术获得高粱-水稻,在旱作的情况下,比传统的旱稻作物产量要高出几百斤,同时可以进行水栽,并和一般水稻一样高产。
夏新界还在宁夏专门实验染色体杂交技术获得的抗盐碱大米草-水稻,结果令他印象深刻,“如果能够推广大米草-水稻和大米草-玉米,那么人类解决饥饿的问题指日可待。”
深圳大学生命科学学院的刘士德教授表示,朱培坤的染色体杂交技术不仅能用于改良生物性状,还可以用于确定生物性状与基因的关系,必将对生命科学研究产生深远影响,未来可能带动新一轮生物技术和生命科学研究的“革命”。
朱培坤的研究也引起了世界科学界的关注,牛津大学植物学系的王鹏博士表示,朱培坤的植物染色体杂交理论和技术,成功实现了远缘物种的遗传物质融合,为多基因的引进提供了一种新颖的平台。而通过对染色体杂交植物的研究,又有可能发现新的生命科学机理。如果植物染色体杂交的理论和技术能够为更多人了解和接受,不但会促进其本身的深入研究和发展,而且能通过该技术创造出更多的抗干旱、抗盐碱、复合营养的植物新品种植株,在进行逐步推广和应用后,将为农业生产的可持续发展和人类营养水平的不断改善提供强有力的支持,甚至可能是新一轮“绿色革命”的起点。