专题：2024年CC讲坛

　　由北京君和翻新公益基金会、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商榷所商榷员刘志勇出席，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：

　　极端自得今天有契机来这里跟各人调换，我叫刘志勇，来自中国科学院遗传与发育生物学商榷所，我们主要商榷一个病，叫白粉病，给各人共享一下我们的商榷里边所发现的一些真义的故事，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”的商榷使命。

　　我们每天要吃饭，我牢记上大学的时候，中午要吃三个馒头，小麦作念的，各人皆说过年要吃饺子，适口不如饺子，要是不吃饺子就没过年同样。饺子亦然小麦作念的，是以为什么要商榷小麦？因为主粮要是出了问题，对一个国度、一个民族即是疾苦。

　　马铃薯，也即是土豆，对泰西东说念主是主粮，天天皆要吃土豆。

　　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，植株整个这个词就枯萎了，一大片马铃薯地莫得收获。

　　是以就从1840年启动，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。

　　是以今天要是各人到爱尔兰去，一定要到爱尔兰的皆门皆柏林的街头去看一看这组雕像，即是姿色当年大饥馑的时候，晦气的征象，来警示众东说念主，在衣食无忧的年代时刻关心食粮的安全。

　　农作物为什么会得病？就像我们东说念主同样，布帛菽粟，为什么呢？病原菌，它也就在大当然中，它要存活，若何办？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关系。

　　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，病原菌横蛮了，植物就有病了，你看这即是白粉病，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，从苗期启动长，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，光协作用就没了，整个这个词产量严重着落。

　　我们中国有若干小麦？3.5亿亩小麦，白粉病危害若干？1亿亩，三分之一的危害面积，是以每年形成的赔本就极端大。

　　昔时这样多年来，我们就一直想观念若何样走动防治它，植物不得病有什么观念，它就要跟病原菌也要搞武备竞赛，是吧？

　　我们浅薄看到外边的树草长得皆很健康，我们家里养的花也长得很好，为什么长得好？植物退缩病原菌，它有退缩的卫士，这个卫士叫什么？我们把它叫抗病基因，即是植物自身有这个基因，它就能退缩病原菌的危害，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处？为什么当今的品种皆容易得病？因为我们当今的产量，高产的场合1000斤，轻轻易松的，固然这里边栽植要求在改，然则我们品种的修订是主要的，在高产物种的同期，我们把好多抗病基因就丢了，把好多适口的口味也丢了，风采也丢了，是以我们当今若何办？要想观念去把这些丢掉的基因给找回归。

　　是以到哪个场合去找？

　　我们有两类相比好的起原，一个即是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，然则它含有私有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重视到，没关心到，就丢掉了。

　　还有一类即是更早的老祖先，那就野生的小麦里边去找，这些里边抗病基因就止境多，是以我们昔时许多年，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，像个月牙刚刚出来的，是以它就叫月牙，这个场合是什么？有名的两河流域，底格里斯河、幼发拉底河，两河时髦的发祥地，泥土黑白常肥好意思的，是以这个场合叫月牙沃地，小麦就发祥于这个场合。

　　那么我们当今栽植小麦，跟野生小麦还不太同样，当今栽植小麦大要什么时候驯化出来的？

　　八千年前。驯化出来之后，就启动往西边，就往欧洲传播，往东边就到中亚，到我们中国来了。

　　到中国来的途径是什么？三条主要途径，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；另外一条猜度是从蒙古高原凯旋奔到山东了；还有一条从南亚到了云南四川贵州。是以三条途径，我们当今认为，如故丝绸之路是最主要的一个起初。

　　是以我们去寻找这种野生的小麦，在它传播途径上去寻找这些陈腐的场合品种。因为老庶民阿谁时候莫安妥今的育种，也莫得什么杂交，阿谁时候老庶民你种了好，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，给当今进行育种应用。

　　我们最初就把这些相聚的野生小麦、农家种，从种子库里边找出来，从各个场合找出来，从海皮毛聚回归，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，我们筛选出来商榷它，从里边去寻找抗病基因出来。

　　给各人共享一下我们其中的两个故事。

　　第一个即是我们从野生小麦，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，野生的麦子即是野草同样，长大以后穗子穗子就断成一截掉到地上，是吧？属于野生的，野草同样，就这样传播的。种子也很小，很细长，凯旋用是没法用的，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植的小麦里边来。

　　是以我们花了唐突二十年的时辰，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，转到平庸小麦内部去了，白粉病基本上就莫得了，极端好的这样一个有效的基因。

　　然则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，把全宇宙的种子资源就给分析了一下，它就在月牙沃地这个场合，它仅仅存在于这些野生小麦里边。

　　栽植小麦里有莫得？我们分析了全宇宙的小麦，皆莫得找到抗病的基因。

　　然则我们知说念了，抗病基因为什么只抓政生小麦里有，栽植的小麦，这个抗病基因，莫得驯化到栽植的小麦中来，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，其中有一个即是抗白粉病的，然则我们再看栽植小麦，里边惟有“姐仨”，其中有一个，我们一会儿发现是在第二种类型中，（感染白粉病的材料90%的小麦皆含有第二种类型），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，然则为什么不抗病呢？

　　我们就止境有趣，想商榷一下它为什么不抗病？

　　我们就发现其实栽植小麦里边，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，完齐全整的，然则我们一会儿发现，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·麦克林托克发当今玉米里，有一种基因不错在基因组里从这儿蹦到那儿，来回逾越，跳到阿谁场合去了以后，就把基因给，即是说你别干活了，糟塌了，致使还不错让它（基因）别寝息了，飞速干活。转座子即是这样一种止境，很有弥留的基因。

　　我们发现我们感白粉病的小麦里边，它前面和后头皆有一个转座子——逾越基因，就让基因不干活了。

　　我们其时就止境有趣，这个基因好好的，在那儿完齐全整的，即是不起来干活，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，齐全整的基因拿出来，放到一个让它强制干活的小麦内部去，看到白粉病皆免疫了，是吧？领路什么？领路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，然则你把它弄起来，就干活，就抗病了。

　　看到这个场合，我们就意象一个止境有名的童话故事，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。

　　我们发现了这个景色，当今有了新的生物时刻——基因裁剪，我们就用剪刀把它前面的转座子，后边的转座子凯旋给剪掉，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、高产的品种凯旋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合，是以我们在这个场合的小麦农家种里边，我们就去浮滑。

　　我们找到了一个农家种，叫什“葫芦头”，穗子就像个小棒槌同样，然则它产量不可，长得止境高，当今种到地里边，一会儿就倒了。然则它对整个的，我们中国的白粉病的菌，全是免疫的，小数儿病皆不得，我们说这个基因好，我们若何样能把它用出来，让育种家把它用到小麦品种里去，我们商榷一下，是以我们就去花了十几年的时辰，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离别呢？

　　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。

　　其时我们就百念念不得其解，缺了反而抗病了，这是为什么？

　　我们再开展点商榷，我们就去分析了全宇宙的小麦代表性的，把种子库里皆翻出来，用分子的观念去分析，真找到了其他3——4份材料，整个的缺到了6个核苷酸以后皆对白粉病有抗性了，这就极端寥落念念，确凿是这神气。

　　我们就认为很特异，何况很中国，只在中国的小麦农家种里边，全宇宙皆莫得。在什么场合？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。

　　是以其时我们就很有趣，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？我们其时的生机，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，效果若何样？

　　商榷的效果，时时无意候跟我们的遐想是不太一致，致使正好互异。

　　效果我们发现，缺掉前面1个氨基酸、后边1个氨基酸，或者缺掉4个氨基酸的时候皆不可，必须缺掉2个氨基酸，即是6个碱基，就完齐全整、清清爽爽地抗病，

　　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，楚王问什么场合的女孩子漂亮，宋玉说，“莫若东家之子，增之一分则太长，减之一分则太短”，正好去掉6个核苷酸，才是抗病的，多了小数，少了小数皆不可。

　　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合会出来这个？刚启动说了，白粉菌要侵染小麦，它要在小麦叶片上长，在当然情景里它是一个共生的关系。在关中平原，“荡荡户八川分流，相悖而异态”说什么真义？

　　当年关中平原如实很和善，很湿气，水分灌溉很进展，农业极端进展，其时泥土肥好意思，种的小麦多了，整个的小麦在那皆感白粉病了，感白粉病了若何办？

　　小麦也不会甘于被白粉病菌侵染，是以我们说生物是相互符合的，小麦也在突变，它也要变，自联系词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，效果若何样？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，留到当今成了一个珍爱的抗病的资源。

　　这也领路什么？领路你病原菌在变，我们小麦也在变，它也在束缚的产生新的抗病基因，来抗击病原菌的侵染。

　　《诗经》姿色这个场合叫“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，即是这样一个漂漂亮亮的中国好意思的抗白粉病基因。

　　是以到了当今，我们搞明晰这些基因的起原了，也搞明晰它的特色了，我们要作念育种，对吧？当今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，整个这个词抗白粉病了。

　　是以我们这就意象《诗经》里边一首诗，我们止境自得，到了麦田庐，我们就想起来“我行其野，芃芃其麦”，止境有境界。我们不错看到各个行家走动看我们这个材料，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，在畴昔的小麦育种行状里边阐述要紧作用，保险我们国度的食粮安全。

　　我们在作念的流程里，我们的商榷生们在作念，他们在收获了学业的同期，也收获了他们的学位，其时毕业仪式，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，效果自后就被我们国科大的校长李树深院士，在毕业仪式上把我们阿谁相片放出来，称许这些同学，也称许我们他们的使命，“这样的一个毕业照，定格了食粮丰充的征象与学业丰充的幸福”。

　　新浪声明：整个会议实录均为现场速记整理，未经演讲者审阅，新浪网登载此文出于传递更多信息之缱绻，并不虞味着赞同其不雅点或证据其姿色。

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