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能源植物“小桐子”在版納植物園獲得新發展
小桐子開花由雄性變雌性 “看到徐增富老師轉發的《自然》雜志文章，我起初難免有點小小的失落感。”版納植物園的博士研究生潘幫珍日前對本報記者坦陳，“畢竟國家對小桐子研究已經投了經費，我們的工作剛剛起步，有了一定的研究眉目和進展，難道也會像《自然》雜志提到的那些科研單位，就此走上了一條絕境？” 來自廣西羅城的潘幫珍是位仫佬族姑娘，她從云南大學生態學本科畢業后，考上了版納植物園的研究生，就在她原導師工作調動之際，徐增富從中山大學調來植物園，就轉投到徐增富老師門下做碩士論文研究，一年后因學業成績突出，成為了碩博連讀的博士生，“徐老師和我見的第一面，就是和我談小桐子，明確了我未來幾年的主攻方向，我也自認為從此就走上了一條艱辛的路”。 此前的2007年10月11日，《自然》雜志曾發表過一篇新聞特寫，題目是 The little shrub that could maybe（《這個小灌木也許能行？很可能行！》），綜合分析印度等種植小桐子國家的多方面情況，認為小桐子是一種大有希望的能源植物。潘幫珍看了徐增富推薦的這篇文章，既為小桐子這一未來能替代化石能源的能源植物“也許能行”和“很可能行”歡欣不已，更為自己能師從徐增富這樣一位站在科學前沿的導師而慶幸。 徐增富通過多年調查研究認為，目前在全世界范圍內，作為生物柴油原料植物的小桐子，其種子產量都普遍較低，大面積畝產只有150公斤左右，生產上缺乏優良品種和高產栽培技術措施。“產業超前，研發滯后”，因此大規模提高小桐子的產量，是亟待解決的瓶頸問題。從長遠看，必須培育高產高油的優良品種。但對目前已經大規模種植的小桐子，能在短期內見效的方法，是使用植物生長調節劑和采用適宜的栽培管理措施，“小桐子是雌雄同株異花植物，其產量低的主要原因之一是雌花的數量少，大約占總花數的3%～7%，從而導致結果數量少。因此，增加小桐子產量的策略之一，就是要提高其雌花比例”。 小桐子蓓蕾初綻時，在其植株上噴灑經過科學調配的植物生長調節劑，就成了2009年春天時節潘幫珍每天要做的“功課”，“我每天騎自行車到版納植物園的樣地里，單程就要半個小時，為節省時間，所以經常午飯就在樣地里吃”。 2009年5月初的一天，潘幫珍與往常一樣在樣地工作，當她細心撥開小桐子的花蕾，欣喜地發現：經過前些日子噴灑植物生長調節劑，小桐子開出了以前沒見過的雌雄兩性花！這意味著小桐子花的性別可通過植物生長調節劑調控，為使小桐子長出更多的雌花提供了可能性，而雌花數量的提高就可以結出更多的、成熟后可以用來榨取燃油的果實！ 冒著中午的大太陽，潘幫珍顧不上吃午飯，當即打手機把觀察結果告訴了在昆明的徐增富，徐增富高興地說：“這太好了，說明我們的路子是對的！你多拍一些照片先傳給我，我過幾天馬上也會到樣地里來看！” 陳進在樣地實際查看時，為穿著迷彩服的潘幫珍拍了一張照片。 說起如何在中科院培養研究生，徐增富講了一個小故事：“潘幫珍在碩士轉博士的答辯時，我說她如果沒有把那么多時間用在打球上，可能學業會更出色。陳進不太同意我的觀點，認為應該實行‘賞識教育’，更多地發現學生的長處并加以鼓勵。陳進認為‘賞識教育’下的學生，活得比較‘舒展’、自信。陳進在樣地里親自為潘幫珍拍了一張照片，明顯有著她準備去當伴娘的涂抹了口紅的痕跡，也可以說是一種他的‘賞識教育’吧！” 潘幫珍在接受記者采訪時說：“我剛讀研究生時，如果要在版納待這么長的時間，我會不太樂意，但是現在我的心已被小桐子牢牢拴住了，即便有時到了昆明，也惦著趕緊回到版納。” 潘幫珍的男友也是版納植物園的博士生，從某種程度上說，潘幫珍現在惦記小桐子的程度，已經超過了惦記男朋友，“剛接觸小桐子時，我想：這種小灌木能夠在貧瘠的土地上生長就已經不容易，我們卻還要讓它多開花、多結果！現在對小桐子的研究，可以說是‘黎明前的黑暗’，關鍵要看我們的決心和毅力！” “在我來版納植物園之前，陳進主任在他牽頭的一個中科院知識創新工程重要方向項目中，已安排人員開展利用植物生長調節劑處理小桐子的研究工作。大約一年前我的博士生潘幫珍在這方面的研究取得了突破后，現在我們研究組又增加3位研究人員和研究生，圍繞此課題開展系統深入的分子機理方面的研究，獲得可用于小桐子轉基因育種的功能基因，為培育高產的小油桐優良品種奠定基礎。現在我們這個能源植物科研團隊的合作非常愉快。”徐增富向本報記者介紹。 對能源植物科研團隊的另外三個研究組的組長，陳進逐個做了點評：方真1999年至2007年在加拿大麥吉爾大學能源研究組工作，入選“百人計劃”來到版納植物園后，主要從事熱化學轉化生物質和生物柴油的研究。另外一位“百人計劃”入選者劉愛忠，版納植物園引進他的一個重要原因，是他原來的研究組是美國的向日葵分子育種中心。向日葵和小桐子產油的道理相似。他受到世界上先進的生物油料相關的訓練后，加盟到這個團隊，重點主攻油代謝相關的機理和途徑，也為將來分子育種提供一些知識創新的貢獻。楊清自1992年7月參加工作以來，一直在版納熱帶植物園從事植物引種馴化與園林園藝、資源植物的遴選與開發利用等工作。楊清現在也是植物園的科技處副處長，我們希望他對能源植物誘變育種及能源植物規模種植的產業技術上能夠作出貢獻。 陳進曾多少帶點調侃地對徐增富說：“不是說你當了‘團長’之后大家就都得聽你的，這需要一個相互磨合的過程。要有一個不求索取只講給予的良好心態。借個什么儀器，給！要些項目經費，給！能源植物科研團隊的楊成源副研究員，前幾年在小桐子良種選育與示范中，已取得的一些寶貴經驗也值得借鑒和學習，這樣大家才能形成很好的合力！” 本報記者再次為之怦然心動 2009年，版納植物園試驗地里，采用開花調節劑處理后，小桐子每個果序的結果量由平均3至13個，增加到平均33至58個，最多的一個果序有112個果。 “版納植物園利用植物生長調節劑，能夠顯著地提高小桐子的產量，應該算是個重要的突破。在全世界有關小桐子研發的一片哀聲中，我們的研究透出了一線曙光。”版納植物園主任陳進說，“既然可以把小桐子的雄花變成雌花，誘導出小桐子原來沒有的兩性花，那么就可以通過讀解這個過程，引導到分子育種上，最終實現不用噴灑植物生長調節劑也能開出更多的雌花和兩性花，結出大量的果實。我們正在大踏步地前進，相信做到這一點完全是可能的。2009年11 月初，中科院副院長李家洋院士來版納植物園視察，我們領他去看了采用植物生長調節劑處理過的小桐子試驗地，他對此項工作也給予了充分重視和肯定。” 本報記者深知陳進的小桐子情結。50年前，版納熱帶植物園在著名植物學家蔡希陶教授領導下創建，是目前我國最大和保存物種最多的植物園。他打心底里認為：現在版納植物園的發展應該有一個所有員工都能認可的愿景。在全球能源面臨危機的今天，搞好小桐子這個“神奇的野生灌木”的研究，應該是版納植物園現在應該、今后也完全可能實現某些創新突破的抓手！ 2006年，由版納熱帶植物園主持，中科院重要方向性項目“能源植物篩選評價與小桐子規模化種植關鍵技術研究”啟動。 陳進當時接受記者采訪就說過：我們以小桐子為研究對象，開展不同地域種質資源的收集評價、核心種質資源的確立與新種質的創制、豐產栽培與發展模式，以及關鍵抗逆基因和關鍵油脂代謝功能基因等的克隆與功能基因分析，希望能夠突破產業發展上的單位面積產量低、出油率不穩定、分布區域不夠廣、油脂轉化成生物柴油后燃點高、低溫凝固和比石油產品經濟效益低等一些技術瓶頸。 “西雙版納植物園目前關注油料植物的科研，如小桐子之類，希望榨出來的油今后可以替代柴油，這是一種很好的思路。” 2006年8月 11日，全國人大常委會副委員長、中科院院長路甬祥來到版納植物園，在考察了小桐子種植基地之后，與植物園的領導和科研骨干進行座談時作如是說。2007 年1月下旬，路甬祥登門看望原石油部副部長侯祥麟院士，與這位著名的能源專家促膝暢談，也通報了版納植物園搞小桐子研究的情況。 2007年2月12日，本報曾發表了《桐子落 童子樂——西雙版納熱帶植物園發展植物能源“小桐子”紀實》的長篇通訊。如今3年半過去，版納植物園持之以恒的科研努力，目前成果初現端倪，讓受邀前行的本報記者再次為之怦然心動。
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