我省水稻抵御低温逆境研究有新突破科研路上巾帼显芳华

              水稻是人类赖以生存的口粮，我国是水稻的第一生产国和消费国，在世界稻谷市场占有重要地位。但属于热带和亚热带作物的水稻，对低温却特别敏感，低温冷害已成为影响水稻生产和产量的主要灾害之一。民间素有“秋分不露头，割了喂老牛”的谚语，就是形容水稻抽穗开花期遇到低温减收甚至颗粒无收的情况。

随着全球气候的变化、水稻种植方式的演变及品种的更替，水稻抵御低温逆境研究已成为国内外专家共同关注的课题。位于杭州富阳的中国水稻研究所，就通过不断探索，在这一领域取得了突破性进展。其中张玉屏和朱丽两位女性科研工作者，就先后在这一领域获得了浙江省自然科学基金的资助。她们数年如一日，不论严寒与酷暑，奔波于试验田和实验室之间，用汗水和智慧，换来了我省水稻抵御低温逆境研究的新突破。她们也由此成为了试验田里那道最亮丽的风景。

                              张玉屏：低温诱导籼粳杂交稻颖花不育及其机理研究

安徽籍的张玉屏，现在是中国水稻研究所副研究员、硕士研究生导师。这位70后的女博士，外表看起来大大咧咧，但在水稻研究路上，却一直耐得住寂寞。

十五年前，从大学象牙塔走出的她，因对水稻研究情有独钟，选择进入了中国水稻研究所工作，从此开启了对水稻高产栽培与逆境生理的研究，但萌生水稻抵御低温逆境研究的想法，却是在2009年4月初的一天。

当时，张玉屏到金华婺城区一家合作社的稻田取土样，被当地农民请去诊断他们那里“生了病”的水稻。她跑过去一看傻了眼，只见一大片直播稻，在低温环境下，基本被淹在水中烂光了，农民不得不采取重播以减少损失。这件事深深刺痛了她。从此，张玉屏走上了水稻抵御低温逆境的研究之路。

那么，选择哪类稻种作为研究对象呢？张玉屏发现，籼粳杂交稻像一个混血儿，遗传了父母的优势基因，具有超高产优势，近年来深受广大农民欢迎，成为浙江省晚稻的主要栽培品种。但是籼粳杂交稻籼粳成分不一，部分组合生产表现低温敏感，花后容易产生结实障碍，所以对籼粳杂交稻进行研究，具有重要的理论和实践价值。

就这样，张玉屏带领研究小组，选取十种典型的籼粳杂交稻品种为供试材料，以生产上大面积应用的两种籼稻和粳稻为对照，通过室内盆栽试验和田间试验，开始对低温诱导籼粳杂交稻籽粒灌浆结实障碍进行研究。由于该研究对我省的水稻生产，具有重要的理论价值和现实意义，于2013年获得了浙江省自然科学基金的资助，令张玉屏和课题组成员备受鼓舞。

梦想在心头，奔波在田头。张玉屏带领团队成员，穿着长袖长裤的迷彩服，戴上斗笠，穿梭于实验田和实验室间，细心收集第一手资料。把水稻视如自己孩子的她说：“学农就要爱农，爱农就要服务农业。”由于她常常沾着一身泥巴回家，连小区保安也终于忍不住问她：“你究竟是干什么的？”

经过三年的摸索研究，张玉屏研究小组终于在水稻抵御低温逆境研究领域取得了一系列原创性成果，不仅筛选出了部分耐低温的籼粳杂交稻品种，摸索出低温对不同类型水稻的影响规律，还掌握了耐低温结实机理，提出了一系列应对措施，为我省乃至全国籼粳杂交稻的高产稳产栽培和抗逆育种，提供了重要的理论依据和技术支撑。

比如针对浙江气候多变，水稻生育期较长，籼粳杂交稻在生育中后期，容易遭受低温等天气影响，造成不同程度的减产损失这一现状，张玉屏建议选育生育期适宜、耐低温性较强的籼粳杂交稻，如甬优538等品种。此外还可以根据生育期长短，选择适宜的播栽期，避开灌浆结实期低温。如遇到低温，种植户也可采取化控方式或有关栽培技术措施，来减轻低温伤害。

目前，围绕该项研究成果，课题组已相继发表相关论文5篇，获得授权专利4项，获省部级二等奖以上3项，项目也于2015年底顺利结题，研究成果得到了评审专家的一致好评。可是张玉屏并没有停止继续研究的脚步。她和团队又将目光转向了低温灾损评估平台的建设上，通过运用这一平台，及时发布实用的抗灾减灾技术，努力为提高水稻产量和品质，有效服务“三农”，做出新的贡献。

                              朱丽： RNase H2 调控水稻抵御低温损伤的分子机理研究

      与张玉屏侧重于水稻抵御低温逆境的宏观研究不同，朱丽则更侧重于微观研究。这位来自山西的北方姑娘，2007年获得中国农科院授予的生物化学与分子生物学博士学位后，进入中国水稻研究所种质创新课题组工作，一直致力于研究水稻重要农艺性状基因克隆及其生物学功能。

      尽管从事科研仅九年时间，但她至今已主持或参与国家及省部级各类科研项目10余项，获得了一系列国家发明专利，发表SCI论文20余篇，在人才济济的水稻研究所里也是优秀的年轻业务骨干。对她来说，在看似枯燥的科学研究中，也有着无数令人着迷的生物学奥秘，吸引她在广袤的田野中寻找水稻研究的乐趣。

      她所在的水稻生物学国家重点实验室，长期从事水稻突变体库的构建、筛选、整理及相关突变基因的克隆和功能分析等研究，拥有的突变体总数超5万份，其资源之丰富，在业内也颇具影响力，这为朱丽不断攀登科研高峰，搭建了良好的平台。

与其他人不同，对突变体特别敏感的朱丽，平时总喜欢细心观察水稻叶子、叶形上的细微变化。几年前，朱丽和她的研究团队在EMS突变体库中，首次发现了一个低温敏感突变体，在低于24℃的条件下，新抽出的叶片表现为明显的叶绿体损伤，叶肉细胞萎缩造成叶片向内卷曲，温度升高后表型又逐渐恢复正常。采用图位克隆的方式，她们发现目的基因编码水稻核糖核酸酶H2（RNase H2）。

  DNA是绝大多数生物的主要遗传物质，也是生命繁衍的重要信息载体。作为DNA复制、修复过程的重要参与者，RNase H2在微生物和动物中已被广泛研究，但其在植物中的生理功能至今仍不清楚，特别是其与植物的表型及低温响应对应关系从未被发现，所以将RNase H2运用于水稻低温响应的分子机理研究，不仅将在揭示RNase H2对水稻抵御低温损伤的调控机理方面有所突破，而且将为更全面地认识冷敏植物的低温响应机制、培育耐逆新品种，提供理论参考和基础材料。

经过多年的研究、探索和积累，2015年，朱丽及其团队申报了浙江省自然科学基金RNase H2调控水稻抵御低温损伤的分子机理研究项目，这也是整个禾本科领域的首次相关研究，被列入我省为数不多的杰出青年基金项目。

做分子机理研究，难度高，工作量大，对每个全新的基因都是开创性的探索。为此，朱丽几乎将全部心血倾注于此，不是在试验田，就是在实验室，很少有时间照顾家人和孩子。她对科研的执着和付出，让所里很多男同志也自叹不如。当有人问朱丽是一种什么信念能让她坚持下去，她笑着说：“其实做科研没有那么枯燥，当你经历无数次失败，终于获得结果的时候，你会得到发自内心的快乐。”

如今，水稻抵御低温损伤的分子机理研究，已引起全世界的关注。对朱丽来讲，该项目只是初战告捷，还有诸多谜团有待破解。在前期工作的基础上，她和团队将通过进一步努力，去深入揭示RNase H2生物学功能及参与的调控网络秘密，为更全面地认识和研究植物，尤其是冷敏植物的低温响应机制，演绎新的精彩。

                                              （作者：省信息院传播中心 徐静休   通讯员 陈登 俞振伟）