开云(中国)Kaiyun·官方网站 - 登录入口在温室里给它接上白粉菌-开云 (集团) 官方网站 Kaiyun- 登录入口
专题：2024年CC讲坛开云(中国)Kaiyun·官方网站 - 登录入口
由北京君和立异公益基金会、中国科学院大学学友会蚁合主持，主题为“和而不同，念念想无界”的CC讲坛第63期演讲2024年12月14日在中国科学院大学（北京玉泉路校区）会堂举行。来自中国科学院遗传与发育生物学讨论所讨论员刘志勇出席，并以《小麦与白粉病的爱恨情仇：从“睡好意思东说念主”到“中国好意思”》为题发扮演讲。
以下为演讲实录：
特殊欢畅今天有契机来这里跟大众换取，我叫刘志勇，来自中国科学院遗传与发育生物学讨论所，我们主要讨论一个病，叫白粉病，给大众共享一下我们的讨论里边所发现的一些真理真理的故事，就叫小麦与白粉病爱恨情仇，从“睡好意思东说念主”到“中国好意思”的讨论责任。
我们每天要吃饭，我记起上大学的时候，中午要吃三个馒头，小麦作念的，大众齐说过年要吃饺子，可口不如饺子，淌若不吃饺子就没过年相同。饺子亦然小麦作念的，是以为什么要讨论小麦？因为主粮淌若出了问题，对一个国度、一个民族等于苦难。
马铃薯，也等于土豆，对泰西东说念主是主粮，天天齐要吃土豆。
1840年的时候，马铃薯就得了一种病，就叫晚疫病，不错看到它侵染了马铃薯的叶片以后，植株通盘这个词就枯萎了，一大片马铃薯地莫得收获。
是以就从1840年运行，短短5年之内，爱尔兰的东说念主就饿死100万东说念主，两三百万东说念主避祸去了北好意思大陆，是以好意思国大部分爱尔兰裔东说念主就多。
是以今天淌若大众到爱尔兰去，一定要到爱尔兰的齐门齐柏林的街头去看一看这组雕像，等于描摹当年大饥馑的时候，可怜的景观，来警示众东说念主，在衣食无忧的年代时刻存眷食粮的安全。
农作物为什么会得病？就像我们东说念主相同，衣食住行，为什么呢？病原菌，它也就在大当然中，它要存活，怎样办？它就要侵染植物，是以植物与病原菌，是几千万年来相互克制，相依相存的这样一个相干。
是以它其实就算一种武备竞赛，你不错说有的时候是说念高一尺，魔高一丈，病原菌利害了，植物就有病了，你看这等于白粉病，小麦里边专门侵染小麦的一种病害，你不错看到侵染了这个病以后，从苗期运行长，一直长到终末抽穗期，你不错看它的叶片上白白的一层粉状的东西，光相助用就没了，通盘这个词产量严重下跌。
我们中国有几许小麦？3.5亿亩小麦，白粉病危害几许？1亿亩，三分之一的危害面积，是以每年形成的耗费就特殊大。
往日这样多年来，我们就一直想方针怎样样来去防治它，植物不得病有什么方针，它就要跟病原菌也要搞武备竞赛，是吧？
我们平时看到外边的树草长得齐很健康，我们家里养的花也长得很好，为什么长得好？植物退避病原菌，它有退避的卫士，这个卫士叫什么？我们把它叫抗病基因，等于植物自己有这个基因，它就能退避病原菌的危害，使它不得病而成为健康的作物，产量就会有保证。
那么这些抗病基因在那儿？为什么现时的品种齐容易得病？因为我们现时的产量，高产的场地1000斤，轻约略松的，诚然这里边栽种条目在改，但是我们品种的纠恰是主要的，在高居品种的同期，我们把好多抗病基因就丢了，把好多可口的口味也丢了，风范也丢了，是以我们现时怎样办？要想方针去把这些丢掉的基因给找纪念。
是以到哪个场地去找？
我们有两类相比好的来源，一个等于我们老祖先几千年前种的，叫农家种。这些农家种品种，它长得很高很细，但是它含有独到的一些优良的基因在里边，我们在培育当代品种，追求高产的同期，把这些其他的性状就没细心到，没存眷到，就丢掉了。
还有一类等于更早的老祖先，那就野生的小麦里边去找，这些里边抗病基因就极端多，是以我们往日好多年，从这里边各个类型的材料里边去搜寻寻找抗病菌。
那去哪儿找野生小麦呢？
小麦对我们中国东说念主来说，是一个外来的物种，那么它从哪来的？就在这个地球上，有个弯弯的月亮，像个眉月刚刚出来的，是以它就叫眉月，这个场地是什么？有名的两河流域，底格里斯河、幼发拉底河，两河漂后的发祥地，泥土是非常富足的，是以这个场地叫眉月沃地，小麦就发祥于这个场地。
那么我们现时栽种小麦，跟野生小麦还不太相同，现时栽种小麦大致什么时候驯化出来的？
八千年前。驯化出来之后，就运行往西边，就往欧洲传播，往东边就到中亚，到我们中国来了。
到中国来的门道是什么？三条主要阶梯，一个再行疆，沿着丝绸之路到了中国河西走廊，到了关中平原；另外一条推测是从蒙古高原成功奔到山东了；还有一条从南亚到了云南四川贵州。是以三条阶梯，我们现时认为，还是丝绸之路是最主要的一个开头。
是以我们去寻找这种野生的小麦，在它传播阶梯上去寻找这些陈腐的场地品种。因为老匹夫阿谁时候莫得现时的育种，也莫得什么杂交，阿谁时候老匹夫你种了好，就给你家点，家祖传的，这就叫农家种。
我们就从这里边去找农家种里边的、野生小麦里边的这些基因出来，给现时进行育种哄骗。
我们最初就把这些网罗的野生小麦、农家种，从种子库里边找出来，从各个场地找出来，从海外网罗纪念，我们在田庐边种上，在温室里给它接上白粉菌，看到有抗病的材料，我们筛选出来讨论它，从里边去寻找抗病基因出来。
给大众共享一下我们其中的两个故事。
第一个等于我们从野生小麦，叫野生二粒小麦，我们筛选出了一个抗白粉病的材料。
你不错看到它在地上趴着，它长不起来，野生的麦子等于野草相同，长大以后穗子穗子就断成一截掉到地上，是吧？属于野生的，野草相同，就这样传播的。种子也很小，很细长，成功用是没法用的，我们就把它给小麦进行杂交，杂交以后把这个基因给它转到我们栽种的小麦里边来。
是以我们花了概况二十年的时间，把这个基因终于给搞出来了，你不错看到我们把它克隆出来，转到平淡小麦内部去了，白粉病基本上就莫得了，特殊好的这样一个有效的基因。
但是我们把基因找出来之后，基因到底在什么材料里存在，野生的麦子里有我们知说念，我们就去找，把全天下的种子资源就给分析了一下，它就在眉月沃地这个场地，它仅仅存在于这些野生小麦里边。
栽种小麦里有莫得？我们分析了全天下的小麦，齐莫得找到抗病的基因。
但是我们知说念了，抗病基因为什么只在朝生小麦里有，栽种的小麦，这个抗病基因，莫得驯化到栽种的小麦中来，那驯化的小麦里还有什么呢？ 我们就去分析了。
我们发现，其实野生小麦里抗病基因有“姐妹”七个，其中有一个等于抗白粉病的，但是我们再看栽种小麦，里边只须“姐仨”，其中有一个，我们须臾发现是在第二种类型中，（感染白粉病的材料90%的小麦齐含有第二种类型），第二种类型亦然野生小麦来的，我们再仔细想，你不有这个基因在那放着嘛，但是为什么不抗病呢？
我们就极端酷爱，想讨论一下它为什么不抗病？
我们就发现其实栽种小麦里边，这90%的感白粉病的小麦里边，其实东说念主家基因好好在那呆着，完好意思满整的，但是我们须臾发现，它的前面和后边 DNA序列上头有两个转座子，什么叫转座子？
1983年好意思国科学家芭芭拉·麦克林托克发现时玉米里，有一种基因不错在基因组里从这儿蹦到那儿，来回擢升，跳到阿谁场地去了以后，就把基因给，等于说你别干活了，结巴了，以致还不错让它（基因）别寝息了，迅速干活。转座子等于这样一种极端，很有热切的基因。
我们发现我们感白粉病的小麦里边，它前面和后头齐有一个转座子——擢升基因，就让基因不干活了。
我们那时就极端酷爱，这个基因好好的，在那儿完好意思满整的，等于不起来干活，就不抗病，是吧？它我方其实有莫得干活的后劲，强制它去干活行不可啊？
我们就作念了个践诺，我们就把感病的里边，好意思满整的基因拿出来，放到一个让它强制干活的小麦内部去，看到白粉病齐免疫了，是吧？清晰什么？清晰这个基因东说念主家是好好地在那儿，为什么不干活，睡着了是吧？转座子让它睡着了，但是你把它弄起来，就干活，就抗病了。
看到这个场地，我们就料想一个极端有名的童话故事，这个基因像《格林童话》里公主被巫婆给施魔法睡着了，等王子来把她唤醒。
我们发现了这个方法，现时有了新的生物时间——基因裁剪，我们就用剪刀把它前面的转座子，后边的转座子成功给剪掉，这个基因不就起来干活了吗？
是以说我们唤醒小麦里边一个叫“睡好意思东说念主”的抗白粉病的基因，就把一个感病的、高产的品种成功把它抗病基因叫起来干活，那就又高产又抗病了。
第二个故事，我们知说念小麦是沿着河西走廊传到关中平原，到华夏来的，当年那是农业很进展的场地，是以我们在这个场地的小麦农家种里边，我们就去粗放。
我们找到了一个农家种，叫什“葫芦头”，穗子就像个小棒槌相同，但是它产量不可，长得极端高，现时种到地里边，一会儿就倒了。但是它对通盘的，我们中国的白粉病的菌，全是免疫的，少许儿病齐不得，我们说这个基因好，我们怎样样能把它用出来，让育种家把它用到小麦品种里去，我们讨论一下，是以我们就去花了十几年的时间，也把它给克隆出来了。
克隆出来以后，我们就去相比，抗病的和感病的品种有什么判袂呢？
我们就去分析DNA碱基构成，我们这个抗病的“葫芦头”，比感病的小麦品种少了6个碱基，“AGTC”里缺了6个，就变成了抗病的了。
那时我们就百念念不得其解，缺了反而抗病了，这是为什么？
我们再开展点讨论，我们就去分析了全天下的小麦代表性的，把种子库里齐翻出来，用分子的方针去分析，真找到了其他3——4份材料，通盘的缺到了6个核苷酸以后齐对白粉病有抗性了，这就特殊故真理，确实是这形貌。
我们就认为很特异，况兼很中国，只在中国的小麦农家种里边，全天下齐莫得。在什么场地？在河西走廊传到关中平原里，我在关中平原找到的这4份抗白粉的小麦材料。
是以那时我们就很酷爱，我说你缺了六个核苷酸？我们知说念三个核苷酸是编码一个氨基酸的，我们说缺掉3个，行不可啊？缺掉后边3个，行不可？我说你再大不了在前面后边缺掉12个？我们那时的盼望，就想创造更多的抗病的材料，是吧？缺掉前面3个核苷酸，可能是抗病的，缺掉后边可能也抗？我们就去作念这样的一个践诺，成果怎样样？
讨论的成果，常常或然候跟我们的遐想是不太一致，以致偶合各异。
成果我们发现，缺掉前面1个氨基酸、后边1个氨基酸，或者缺掉4个氨基酸的时候齐不可，必须缺掉2个氨基酸，等于6个碱基，就完好意思满整、六根清净地抗病，
我们说缺一个也不可，多一个也不可。
我们就想起来，古代的时候，楚王问什么场地的女孩子漂亮，宋玉说，“莫若东家之子，增之一分则太长，减之一分则太短”，偶合去掉6个核苷酸，才是抗病的，多了少许，少了少许齐不可。
这个基因就在陕西、河南的西边，就在关中平原上，这是地纯正说念的中国的小麦里边的中国基因。这样漂亮的一个基因，那就叫什么？我们认为就叫有“中国好意思”的抗病基因，它就在关中平原上。
我们就念念考为什么关中平原这个场地会出来这个？刚运行说了，白粉菌要侵染小麦，它要在小麦叶片上长，在当然现象里它是一个共生的相干。在关中平原，“荡荡户八川分流，违反而异态”说什么真理？
当年关中平原照实很谦虚，很湿气，水分灌溉很进展，农业特殊进展，那时泥土富足，种的小麦多了，通盘的小麦在那齐感白粉病了，感白粉病了怎样办？
小麦也不会甘于被白粉病菌侵染，是以我们说生物是相互允洽的，小麦也在突变，它也要变，当但是然的就发生了一个变异，产生了6个碱基缺失的这样一个新的突变出来，成果怎样样？它抗白粉病啊，就被我们的老祖先，阿谁时候几千年前是吧，把它留住来了，留到现时成了一个顾惜的抗病的资源。
这也清晰什么？清晰你病原菌在变，我们小麦也在变，它也在束缚的产生新的抗病基因，来叛逆病原菌的侵染。
《诗经》描摹这个场地叫“蒹葭苍苍，白露为霜，所谓伊东说念主，在水一方”，那么这个“伊东说念主”是谁？我们抗白粉病基因，等于这样一个漂漂亮亮的中国好意思的抗白粉病基因。
是以到了现时，我们搞明晰这些基因的来源了，也搞明晰它的特质了，我们要作念育种，对吧？现时黄淮平原小麦主产区最缺的是什么？抗白粉病的基因，是以我们就把它转到高产的品种里，把它作念的产量又高了，株高又矮了，通盘这个词抗白粉病了。
是以我们这就料想《诗经》里边一首诗，我们极端欢畅，到了麦田庐，我们就想起来“我行其野，芃芃其麦”，极端有境界。我们不错看到各个人人来去看我们这个材料，我们把这些材料也送给他们，去作念抗病抗白粉病的新的品种的培育，让我们的“中国好意思”抗病基因，在明天的小麦育种行状里边清晰要紧作用，保险我们国度的食粮安全。
我们在作念的流程里，我们的讨论生们在作念，他们在收获了学业的同期，也收获了他们的学位，那时毕业庆典，他们就在田庐边作念践诺，就回不来，他们就说，我们在田庐拍个毕业照，成果自后就被我们国科大的校长李树深院士，在毕业庆典上把我们阿谁相片放出来，赞赏这些同学，也赞赏我们他们的责任，“这样的一个毕业照，定格了食粮丰充的景观与学业丰充的幸福”。
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