從8%到14%！科學(xué)家夫婦十年追蹤，找回玉米高蛋白基因

經(jīng)過十年的不懈努力，我國科學(xué)家首次從野生玉米中成功克隆出高蛋白基因，并通過雜交實驗，成功讓整株玉米的蛋白質(zhì)含量幾乎翻倍，玉米籽實中的蛋白質(zhì)含量平均從8%提升至14%，未來有望提高到20%。2022年11月17日，這一成果被中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心巫永睿研究團隊與上海師范大學(xué)王文琴研究團隊合作發(fā)表在《自然》上。巫永睿和王文琴是一對科研夫婦，一人在田間地頭，一人在計算機房，共同鑄就了植物研究的輝煌。目前這項研究成果已經(jīng)走上了科技成果轉(zhuǎn)化之路，或?qū)⒄嬲呦蚴袌?，為?gòu)建和實施新形勢下的國家糧食安全戰(zhàn)略，促進農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展提供新的解決方案。

作為世界最高產(chǎn)的農(nóng)作物之一，玉米的全球年產(chǎn)量高達12億噸，我國年產(chǎn)玉米約2.7億噸。其中，70%的玉米都用作飼料，有“飼料之王”之稱。不過，由于不少雜交玉米籽粒的蛋白質(zhì)含量不足8%，飼料中還需補充大豆蛋白。如果讓玉米的蛋白質(zhì)含量提升1%，就相當(dāng)于節(jié)省下了800萬噸大豆。這對保障國家糧食安全，以及我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)和飼料加工業(yè)健康發(fā)展，具有重要意義。在南美洲墨西哥南部的巴爾薩斯河流域，玉米的祖先——大芻草有著高達30%的蛋白質(zhì)含量。然而，經(jīng)過9000年的種植馴化，現(xiàn)在的玉米作物慢慢丟失了高蛋白的控制基因，變得更注重積累淀粉。十年前，懷著尋覓玉米高蛋白控制基因的夢想，巫永睿從美國帶回大芻草的種子，到中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心建立起自己的研究團隊。

現(xiàn)代玉米與大芻草基因組的差別非常大，甚至超過了人與黑猩猩基因組之間的差距。提取超過4萬個樣本的DNA進行基因型鑒定、測定超過2萬個樣本的蛋白含量并進行表型分析、三次大規(guī)模高蛋白遺傳群體測序……巫永睿與妻子王文琴一起，經(jīng)過反復(fù)實驗，構(gòu)建起了野生玉米和普通玉米的高世代近等基因系群體，從野生玉米中成功克隆出了首個控制玉米高蛋白含量的主效基因THP9。在獲得這個基因后，為爭取時間，巫永睿帶領(lǐng)團隊采取上?！齺啞枮I三地穿梭的輪種形式，盡可能不間斷種植。2022年，他們種植了10畝試驗田，共2萬株玉米，每一株都由研究組的學(xué)生和老師親自人工授粉。盡管非常辛苦，但他們驚喜地發(fā)現(xiàn)THP9-T還能減少玉米種植的氮肥施用。此外，他們還發(fā)現(xiàn)了另外三個控制玉米蛋白含量的基因，未來將繼續(xù)將其克隆并引入現(xiàn)代玉米中，爭取讓玉米作物的蛋白質(zhì)含量提升至20%。

【考場仿真試題】請根據(jù)以上材料，寫一則150字左右的微評論。

【范文示例】穿梭田間地頭的授粉考察，埋頭計算機房的鑒定分析，十年追蹤，堅持不懈，巫永睿、王文琴這對科學(xué)家伉儷帶領(lǐng)團隊成員找回玉米丟失的高蛋白控制基因，這除了能提高玉米的蛋白質(zhì)含量，有望生產(chǎn)更優(yōu)質(zhì)的奶蛋肉，還能減少化肥使用和保護生態(tài)環(huán)境，影響深遠。投身科學(xué)事業(yè)，認準(zhǔn)一條路，十年做出斐然成績，這種沉潛精神值得每個青年人學(xué)習(xí)！

【適用話題】糧食安全；鉆研精神；科研考察；節(jié)能環(huán)保