傅向东揭秘水稻高产低肥之谜
在春节期间,一则新闻吸引了广泛关注:傅向东团队发现赤霉素信号传导新机制提高水稻氮肥利用效率。这个研究成果不仅深化了对植物赤霉素信号传导和氮素响应之间复杂相互作用机制的理解,而且是傅向东十多年来深耕赤霉素和氮素协同调控水稻生长发育机制的又一重磅成果。
傅向东,一个对于遗传学充满热情的人,从高中就开始对基因产生兴趣。他选择了武汉大学生物系遗传学专业,并师从英国皇家学会会员、牛津大学教授尼克哈伯德。在留学期间,他与导师共同研究植物生长调控,特别是赤霉素如何促进植物生长的问题。
回国后,傅向东加入中国科学院遗传与发育生物学研究所,以解决半矮化农作物株高变矮后氮肥利用效率下降问题为目标。他构建了带有“绿色”矮秆基因和不带矮秆基因的水稻近等基因系,系统比较了两者对生长发育和氮素代谢的影响,并发现植株变矪后的氮素吸收和同化能力确实下降。
为了解决这一问题,傅向东转而研究超级稻高产性状形成的分子机理。他成功克隆并研究直粒穗基因DEP1,以及其他几批关键高产基因。这些研究成果帮助育种家们培育出更多高产优质新品种,但他意识到要想在减少氯忌肥施用的同时提高作物产量,还需要解答当年他在英国时思考的问题——如何让植物既能吃饱又无需花费时间减“肥”。
通过十多年的努力,傅向东团队找到了与植物氮素吸收及利用率密切相关的GRF4基因,并揭示了“绿色”矪育种伴随氨态使用效率降低的原因。他们还找到了NGR5介导赤霉素信号传导途径调控水稻养分利用效率的分子机制。这项工作为将基础科学应用于实际农业生产提供了一定的理论依据。
作为一名温和随性的指导老师,傅向东强调学生应该认真思考,不要做无用功。他认为每个学生都应该被关注,每个人的想法都值得尊重。不论是在实验室还是外面,他总是尽力捕捉学生的情绪变化,让他们感到被关心。在他的眼中,每个人都是Number One,而不是Number Two,更不是Me too。