踏入古爾班通古特沙漠，腳下出現(xiàn)大片灰黑色“地毯”，禁錮著細(xì)小沙粒，使其無(wú)法隨風(fēng)流動(dòng)。
“這些‘地毯’其實(shí)是一種極端耐干苔蘚聚攏在一起所形成的生物結(jié)皮。干燥時(shí)，苔蘚‘休眠’呈灰黑色，但‘干而不死’可持續(xù)數(shù)月甚至數(shù)年，只要在上面滴一滴水，它們就會(huì)在兩三秒內(nèi)變綠，并‘復(fù)蘇’舒展開來(lái)進(jìn)行光合作用。”10月6日，新疆“最美科技工作者”、中國(guó)科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所研究員張道遠(yuǎn)告訴記者。
張道遠(yuǎn)在做實(shí)驗(yàn)。圖片由受訪者提供
20余年來(lái)，張道遠(yuǎn)及其團(tuán)隊(duì)瞄準(zhǔn)這類不起眼荒漠植物，利用基因技術(shù)開展分子層面抗逆性研究，揭示荒漠植物“干而不死、死而復(fù)生”基因密碼，靶定具有耐干、抗病、促生長(zhǎng)功能特殊基因，為培育抗旱農(nóng)作物遺傳育種奠定基礎(chǔ)。
“我們選定齒勒赤蘚作為研究對(duì)象，首先要將不足1厘米長(zhǎng)的單株苔蘚進(jìn)行擴(kuò)繁，獲得以供研究的單克隆材料。”張道遠(yuǎn)說(shuō)。
從1999年進(jìn)入新疆生態(tài)與地理研究所工作起，張道遠(yuǎn)就勇挑重?fù)?dān)，歷時(shí)5年從實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)、儀器設(shè)備購(gòu)買、技術(shù)體系建立等方面搭建起“抗逆分子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室”，開創(chuàng)了研究所分子研究先河。實(shí)驗(yàn)室既包括荒漠植物組織培養(yǎng)平臺(tái)，也包括基因編輯、基因敲除等分子操作平臺(tái)。
張道遠(yuǎn)（右）和同事一起做實(shí)驗(yàn)。圖片由受訪者提供
依托這個(gè)實(shí)驗(yàn)室，張道遠(yuǎn)組建團(tuán)隊(duì)，系統(tǒng)開展荒漠植物特殊耐干過(guò)程及其分子適應(yīng)機(jī)制研究。他們創(chuàng)建多組學(xué)聯(lián)合分析平臺(tái)解析耐干過(guò)程基因調(diào)控機(jī)制及基因和蛋白質(zhì)相互作用網(wǎng)絡(luò)圖，創(chuàng)新性發(fā)現(xiàn)荒漠植物調(diào)控耐干過(guò)程“分子開關(guān)”，在荒漠植物抗逆機(jī)制尤其是耐干分子機(jī)理領(lǐng)域研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，極大豐富耐干生物學(xué)理論。2017年，該研究成果獲得新疆科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)。
在理論研究基礎(chǔ)上，張道遠(yuǎn)和團(tuán)隊(duì)深入挖掘荒漠植物抗逆基因資源，克隆30多個(gè)具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)抗逆基因。這些基因具有耐干、抗病、促生長(zhǎng)等“一因多效”功能，在進(jìn)行高抗、節(jié)水農(nóng)作物培育上顯示出產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力。
科研道路艱辛，也充滿驚喜。有一年春節(jié)后，張道遠(yuǎn)和同事對(duì)假期留置實(shí)驗(yàn)室擴(kuò)繁的苔蘚進(jìn)行研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，所有基因和前期研究結(jié)果對(duì)不上號(hào)。哪里出了問(wèn)題？對(duì)研究過(guò)程進(jìn)行回溯后他們才發(fā)現(xiàn)，因?yàn)榧倨谝馔馔ｋ姡率菇M織培養(yǎng)平臺(tái)上光照等生長(zhǎng)條件發(fā)生改變，正在擴(kuò)繁的土壤樣本中銀葉真蘚孢子萌發(fā)生長(zhǎng)，取代了要培養(yǎng)的齒勒赤蘚。這個(gè)美麗的錯(cuò)誤，讓研究組獲得了兩套基因組體系。
如今，“抗逆分子生物實(shí)驗(yàn)室”已成為自治區(qū)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)國(guó)家級(jí)科研項(xiàng)目20余項(xiàng)，培養(yǎng)分子生物學(xué)碩博士研究生40余名。
“父親給我取名為‘道遠(yuǎn)’，寓意建設(shè)新疆任重道遠(yuǎn)。”張道遠(yuǎn)說(shuō)，她將一如既往做好科研工作，挖掘新疆特有資源，為把祖國(guó)的新疆建設(shè)得更加美好持續(xù)努力。
來(lái)源：石榴云/新疆日?qǐng)?bào)
責(zé)任編輯：桑格林
