新時代 新征程 新偉業(yè)丨泡桐花開盡是春 ——“自立自強科技人”系列報道②
更新時間：2023-4-21 10:05:06 來源：河南日報
時政要聞
范國強教授在實驗室與科研團隊成員做實驗。本報記者 鄧放 攝
□本報記者 尹江勇
春天，滿樹繁花凌空怒放，彌漫淡淡清香；夏天，茂密樹冠遮陽擋雨，送來陣陣蔭涼……村頭、路邊、宅院內(nèi)，隨處可見的泡桐樹，讓很多人從童年起就留下了美好記憶。
如今，全國的泡桐數(shù)量已近10億株，成為我國平原綠化和速生用材林的第二大樹種。這背后，著名林學專家、河南農(nóng)業(yè)大學林學院院長范國強作出了重大貢獻。他將我國泡桐研究推向了國際領(lǐng)先水平，促進全國推廣四倍體泡桐3億株以上，也因此榮獲了2018年度河南省科學技術(shù)杰出貢獻獎。
讓“英雄樹”變“致富樹”
“我在農(nóng)村長大，從小就接觸泡桐樹。”4月14日，范國強告訴記者，他與泡桐的緣分由來已久。
泡桐是我國原生樹種，它生長速度快，耐干旱能力較強。當年，焦裕祿同志為了整治蘭考縣“內(nèi)澇、風沙、鹽堿”三害，探索出了大規(guī)模栽種泡桐的辦法。一株“焦桐”，至今寄托著蘭考人民對英雄的無限懷念。
但是，在自然情況下的泡桐是二倍體品種，存在自然接干率低和抗逆性弱等問題，也就是我們通常所說的“成材率低”“易發(fā)病”，阻礙著泡桐樹的大面積種植推廣。
如何解決這一難題？范國強和團隊進行了大量的研究，最終從分子水平入手取得了突破。1997年起，他在國家自然科學基金項目支持下，創(chuàng)制出泡桐四倍體新種質(zhì)6300余份，培育出了“白四泡桐1號”等8個四倍體泡桐新品種。
泡桐基因數(shù)量成倍增加后，就產(chǎn)生了很多新特性。一是速生性顯著增強，三年生的泡桐胸徑由以往的七八厘米，增至現(xiàn)在的12厘米左右。二是木材密度大增，制作古箏等樂器音效更出色。三是提升了泡桐板材的白度，直接省掉出口板材的一道脫色工序，既節(jié)約成本又環(huán)保。四是在泡桐的分枝期實現(xiàn)了自然接干，可有效減少板材上的結(jié)節(jié)，顯著提升品質(zhì)。五是大大提升了泡桐抗叢枝病能力。
范國強和團隊首創(chuàng)的四倍體泡桐種質(zhì)創(chuàng)制方法和育種技術(shù)體系，帶動了林木倍性育種的新發(fā)展，奠定了我國泡桐育種的國際領(lǐng)先地位。目前，全國新栽泡桐中有70%是四倍體泡桐。
更讓范國強高興的是，這一系列成果讓泡桐的經(jīng)濟社會效益得到了極大提升。在蘭考縣，一年僅制作樂器產(chǎn)值就可達100億元以上，泡桐不僅是防治風沙的“英雄樹”，也成為改善人民生活的“致富樹”。
破解“泡桐癌癥”
被稱為“泡桐癌癥”的叢枝病，是妨礙泡桐推廣的最大敵人。
叢枝病主要由植原體侵染所致，患病樹木的枝條呈叢生狀，遠看像一個個雜亂無章的鳥巢�！皡仓Σ「鷲盒阅[瘤相似，它極大消耗了樹木的養(yǎng)分，導(dǎo)致樹木生長緩慢，嚴重時早早夭折�！狈秶鴱娬f。
1994年起，范國強建立了叢枝病發(fā)生機理及防治團隊，從生理生化、分子生物學等方面闡釋叢枝病的發(fā)生機理。團隊發(fā)現(xiàn)，植原體分泌的一種蛋白質(zhì)進入泡桐細胞后，導(dǎo)致泡桐細胞中的一些基因表達發(fā)生變化，使泡桐的生長激素水平發(fā)生紊亂，從而發(fā)生叢枝病。這一成果引領(lǐng)了國內(nèi)外植原體病害研究的新方向。
對癥下藥，范國強團隊從基因工程著手組織相關(guān)的防治研究�！八谋扼w泡桐的成功培育，大大提升了泡桐抗叢枝病能力。以往二倍體泡桐的5年發(fā)病率高達85%以上，現(xiàn)在四倍體泡桐的5年發(fā)病率已降至13%左右�！狈秶鴱姼嬖V記者。
同時，團隊針對致病的蛋白質(zhì)研發(fā)出抑制劑，既可在種植泡桐之前先給幼苗“打疫苗”，也可在泡桐生病后通過“掛吊瓶”方式進行治療。
高效叢枝病防治技術(shù)體系的建立，有效促進了泡桐在國內(nèi)的種植推廣。
“創(chuàng)新，是科研成功的最大因素”
首次系統(tǒng)繪制了泡桐基因組精細圖、DNA甲基化圖和植原體基因組完成圖，制定了《四倍體泡桐苗木繁育技術(shù)規(guī)程》等國家林業(yè)行業(yè)標準……多年來，范國強團隊在泡桐新品種培育、泡桐生物學基礎(chǔ)研究及叢枝病發(fā)生與防治等方面不斷取得高水平基礎(chǔ)研究成果，先后兩次獲得國家科技進步獎二等獎。
作為我省重點學科——森林培育學科第一學術(shù)帶頭人，范國強認為，勇于創(chuàng)新，推進科技自立自強，是在科研領(lǐng)域取得成就的最重要因素。
2012年起，團隊利用基因組測序和分析技術(shù)手段找到了深入全面研究泡桐的新方向，目前已經(jīng)完成了兩大突破，從分子層面闡明了泡桐速生的機理和叢枝病的發(fā)病原因。這些研究成果應(yīng)用于泡桐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在延鏈、強鏈方面注入了強勁的能量。
泡桐四倍體新品種推廣工作不斷取得新進展，在國內(nèi)種植區(qū)域已拓展至海南、西藏等地；從泡桐花中提取木樨草素，發(fā)揮其藥用價值，有望將泡桐的經(jīng)濟性提升到一個新高度；入選我省首批“中原學者科學家工作室”、建設(shè)省泡桐工程中心、組建泡桐創(chuàng)新技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟……在創(chuàng)新能量的激勵下，泡桐科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)一派欣欣向榮的氣象，為實現(xiàn)高水平科技自立自強貢獻河南力量。
對話青年人
河南大學農(nóng)學院2022級碩士研究生袁延通：
范教授，您好！我是一名農(nóng)學專業(yè)的學生，師長們常說搞科研尤其是搞農(nóng)業(yè)科研，必須做到甘守寂寞練內(nèi)功，請問您認為搞科研的“內(nèi)功”是什么？
河南農(nóng)業(yè)大學林學院院長范國強：
袁同學，你好！農(nóng)業(yè)科學研究從來都不是一帆風順的，對自己從事的科研工作的真正熱愛和使命感尤為重要。特別是在研究工作遇到難題或瓶頸時，要更加全身心地投入，對遇到的問題進行深入分析、逐個解決。只有在堅持中科研工作才能向前推進。
對從事科研的“內(nèi)功”，我的體會是：首先以社會和市場需要解決的農(nóng)業(yè)問題為使命，提出自己要解決的問題；接著全面了解和掌握本研究領(lǐng)域的國內(nèi)外最新科研動態(tài)、科研方法和技術(shù)，這里面包含扎實的專業(yè)理論知識和熟練的操作技能，還要掌握外語這個基本的學習工具，具有熟練閱讀文獻的能力。此外，培養(yǎng)做事的條理性、思維的邏輯性、工作的時效性等，對“內(nèi)功”的修煉也很重要。以上體會與你共勉，希望你能在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域作出自己的貢獻。
（本報記者 尹江勇 整理）
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范國強教授在實驗室與科研團隊成員做實驗。本報記者 鄧放 攝
□本報記者 尹江勇
春天，滿樹繁花凌空怒放，彌漫淡淡清香；夏天，茂密樹冠遮陽擋雨，送來陣陣蔭涼……村頭、路邊、宅院內(nèi)，隨處可見的泡桐樹，讓很多人從童年起就留下了美好記憶。
如今，全國的泡桐數(shù)量已近10億株，成為我國平原綠化和速生用材林的第二大樹種。這背后，著名林學專家、河南農(nóng)業(yè)大學林學院院長范國強作出了重大貢獻。他將我國泡桐研究推向了國際領(lǐng)先水平，促進全國推廣四倍體泡桐3億株以上，也因此榮獲了2018年度河南省科學技術(shù)杰出貢獻獎。
讓“英雄樹”變“致富樹”
“我在農(nóng)村長大，從小就接觸泡桐樹。”4月14日，范國強告訴記者，他與泡桐的緣分由來已久。
泡桐是我國原生樹種，它生長速度快，耐干旱能力較強。當年，焦裕祿同志為了整治蘭考縣“內(nèi)澇、風沙、鹽堿”三害，探索出了大規(guī)模栽種泡桐的辦法。一株“焦桐”，至今寄托著蘭考人民對英雄的無限懷念。
但是，在自然情況下的泡桐是二倍體品種，存在自然接干率低和抗逆性弱等問題，也就是我們通常所說的“成材率低”“易發(fā)病”，阻礙著泡桐樹的大面積種植推廣。
如何解決這一難題？范國強和團隊進行了大量的研究，最終從分子水平入手取得了突破。1997年起，他在國家自然科學基金項目支持下，創(chuàng)制出泡桐四倍體新種質(zhì)6300余份，培育出了“白四泡桐1號”等8個四倍體泡桐新品種。
泡桐基因數(shù)量成倍增加后，就產(chǎn)生了很多新特性。一是速生性顯著增強，三年生的泡桐胸徑由以往的七八厘米，增至現(xiàn)在的12厘米左右。二是木材密度大增，制作古箏等樂器音效更出色。三是提升了泡桐板材的白度，直接省掉出口板材的一道脫色工序，既節(jié)約成本又環(huán)保。四是在泡桐的分枝期實現(xiàn)了自然接干，可有效減少板材上的結(jié)節(jié)，顯著提升品質(zhì)。五是大大提升了泡桐抗叢枝病能力。
范國強和團隊首創(chuàng)的四倍體泡桐種質(zhì)創(chuàng)制方法和育種技術(shù)體系，帶動了林木倍性育種的新發(fā)展，奠定了我國泡桐育種的國際領(lǐng)先地位。目前，全國新栽泡桐中有70%是四倍體泡桐。
更讓范國強高興的是，這一系列成果讓泡桐的經(jīng)濟社會效益得到了極大提升。在蘭考縣，一年僅制作樂器產(chǎn)值就可達100億元以上，泡桐不僅是防治風沙的“英雄樹”，也成為改善人民生活的“致富樹”。
破解“泡桐癌癥”
被稱為“泡桐癌癥”的叢枝病，是妨礙泡桐推廣的最大敵人。
叢枝病主要由植原體侵染所致，患病樹木的枝條呈叢生狀，遠看像一個個雜亂無章的鳥巢。“叢枝病跟惡性腫瘤相似，它極大消耗了樹木的養(yǎng)分，導(dǎo)致樹木生長緩慢，嚴重時早早夭折�！狈秶鴱娬f。
1994年起，范國強建立了叢枝病發(fā)生機理及防治團隊，從生理生化、分子生物學等方面闡釋叢枝病的發(fā)生機理。團隊發(fā)現(xiàn)，植原體分泌的一種蛋白質(zhì)進入泡桐細胞后，導(dǎo)致泡桐細胞中的一些基因表達發(fā)生變化，使泡桐的生長激素水平發(fā)生紊亂，從而發(fā)生叢枝病。這一成果引領(lǐng)了國內(nèi)外植原體病害研究的新方向。
對癥下藥，范國強團隊從基因工程著手組織相關(guān)的防治研究。“四倍體泡桐的成功培育，大大提升了泡桐抗叢枝病能力。以往二倍體泡桐的5年發(fā)病率高達85%以上，現(xiàn)在四倍體泡桐的5年發(fā)病率已降至13%左右�！狈秶鴱姼嬖V記者。
同時，團隊針對致病的蛋白質(zhì)研發(fā)出抑制劑，既可在種植泡桐之前先給幼苗“打疫苗”，也可在泡桐生病后通過“掛吊瓶”方式進行治療。
高效叢枝病防治技術(shù)體系的建立，有效促進了泡桐在國內(nèi)的種植推廣。
“創(chuàng)新，是科研成功的最大因素”
首次系統(tǒng)繪制了泡桐基因組精細圖、DNA甲基化圖和植原體基因組完成圖，制定了《四倍體泡桐苗木繁育技術(shù)規(guī)程》等國家林業(yè)行業(yè)標準……多年來，范國強團隊在泡桐新品種培育、泡桐生物學基礎(chǔ)研究及叢枝病發(fā)生與防治等方面不斷取得高水平基礎(chǔ)研究成果，先后兩次獲得國家科技進步獎二等獎。
作為我省重點學科——森林培育學科第一學術(shù)帶頭人，范國強認為，勇于創(chuàng)新，推進科技自立自強，是在科研領(lǐng)域取得成就的最重要因素。
2012年起，團隊利用基因組測序和分析技術(shù)手段找到了深入全面研究泡桐的新方向，目前已經(jīng)完成了兩大突破，從分子層面闡明了泡桐速生的機理和叢枝病的發(fā)病原因。這些研究成果應(yīng)用于泡桐產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在延鏈、強鏈方面注入了強勁的能量。
泡桐四倍體新品種推廣工作不斷取得新進展，在國內(nèi)種植區(qū)域已拓展至海南、西藏等地；從泡桐花中提取木樨草素，發(fā)揮其藥用價值，有望將泡桐的經(jīng)濟性提升到一個新高度；入選我省首批“中原學者科學家工作室”、建設(shè)省泡桐工程中心、組建泡桐創(chuàng)新技術(shù)戰(zhàn)略聯(lián)盟……在創(chuàng)新能量的激勵下，泡桐科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)一派欣欣向榮的氣象，為實現(xiàn)高水平科技自立自強貢獻河南力量。
對話青年人
河南大學農(nóng)學院2022級碩士研究生袁延通：
范教授，您好！我是一名農(nóng)學專業(yè)的學生，師長們常說搞科研尤其是搞農(nóng)業(yè)科研，必須做到甘守寂寞練內(nèi)功，請問您認為搞科研的“內(nèi)功”是什么？
河南農(nóng)業(yè)大學林學院院長范國強：
袁同學，你好！農(nóng)業(yè)科學研究從來都不是一帆風順的，對自己從事的科研工作的真正熱愛和使命感尤為重要。特別是在研究工作遇到難題或瓶頸時，要更加全身心地投入，對遇到的問題進行深入分析、逐個解決。只有在堅持中科研工作才能向前推進。
對從事科研的“內(nèi)功”，我的體會是：首先以社會和市場需要解決的農(nóng)業(yè)問題為使命，提出自己要解決的問題；接著全面了解和掌握本研究領(lǐng)域的國內(nèi)外最新科研動態(tài)、科研方法和技術(shù)，這里面包含扎實的專業(yè)理論知識和熟練的操作技能，還要掌握外語這個基本的學習工具，具有熟練閱讀文獻的能力。此外，培養(yǎng)做事的條理性、思維的邏輯性、工作的時效性等，對“內(nèi)功”的修煉也很重要。以上體會與你共勉，希望你能在農(nóng)業(yè)科研領(lǐng)域作出自己的貢獻。
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