記者黃海華

  我國玉米年產量達2.7億噸，如果普通玉米蛋白含量每提高一個百分點，相當於每年可减少進口近800萬噸大豆。

  經過十年不懈的努力，中國科學院分子植物科學卓越創新中心巫永睿研究團隊與上海師範大學王文琴研究團隊合作，從野生玉米中尅隆到一個控制玉米高蛋白的關鍵基因，籽粒蛋白含量達到14%。相關研究成果於北京时間11月17日在國際頂尖學術期刊《自然》發表，這也是中國科學家在《自然》發表的第一篇玉米研究論文。

  尋找遺失的“密碼”

  現代玉米是畜禽飼料中最主要的能量飼料，蛋白含量卻不到8%。有意思的是，野生玉米蛋白含量高達30%，是現代玉米的3倍多。這意味著野生玉米含有控制高蛋白的優良基因。然而，這些遺失的高蛋白“密碼”基因，科學家多年來一直都沒找到。

  研究團隊兵分兩路，一路解析基因組，另一路創制資料。

  科學家們首先破解了高度複雜的野生玉米基因組。經過艱苦攻關，他們連續創制超過10代的遺傳資料，選取超過4萬個樣本的DNA進行基因型鑒定，對超過2萬個樣本的蛋白含量進行錶型分析，最終從野生玉米中尅隆到首個控制玉米高蛋白含量的主效基因。

  研究團隊在三亞南繁基地進行了大規模田間試驗，將野生玉米這一優良基因，雜交導入我國推廣面積最大的玉米品種“鄭單958”中，使種子蛋白含量新增了約35%。與此同時，在减少氮肥施用條件下，可以有效保持玉米產量。

  輾轉三地接力育種

  噴藥、採摘、蹬三輪……下田歸來，科學家們總是衣衫盡濕。更有無數個濛濛亮的清晨，研究團隊在辦公室討論得熱火朝天。

  每次收集花粉要給玉米套袋，玉米稈也要包起來。“今年我們種了10畝地，差不多是2萬株，這就得套4萬個袋子，從早上露水一干，一直要幹到晚上。”巫永睿說。

  為了搶時間，他們輾轉上海、三亞和哈爾濱，這樣一年可以收穫三次。“有一年哈爾濱下豪雨，我們種的玉米都倒伏了，耽誤了一季。”至今說起來，巫永睿的語氣裏都透著惋惜。

  共同第一作者、博士後黃永財參與這一研究已經整整7年。2020年新冠疫情初起，他放弃回家過年，前往三亞基地，飛機上僅4名乘客。他每天早上5時就前往地裏，工作了將近一個月，最終郵寄回滬70餘袋玉米資料。

  “了不起的工作”……多位專家不吝稱讚之詞，認為這項研究展示了利用作物的野生親緣，實現永續農業的巨大潜力。