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蘋(píng)果為什么這樣紅———記園藝學(xué)院優(yōu)秀博士研究生王楠





  2017年9月,園藝學(xué)院果樹(shù)學(xué)專(zhuān)業(yè)博士三年級(jí)學(xué)生王楠第二次獲得國(guó)家獎(jiǎng)學(xué)金,成為園藝學(xué)院獲雙國(guó)獎(jiǎng)第一人。碩博連讀期間,王楠以第一作者的身份在PlantJournal等雜志發(fā)表SCI論文四篇,并列第一作者在國(guó)際著名期刊 NatureCommunication等雜志發(fā)表論文兩篇,累計(jì)影響因子達(dá)到29。王楠目前的研究課題為蘋(píng)果果實(shí)類(lèi)黃酮代謝機(jī)理,通俗說(shuō)就是研究蘋(píng)果為什么會(huì)變紅。
  堅(jiān)持是最好的選擇2009年,王楠來(lái)到山東農(nóng)大園藝學(xué)院學(xué)習(xí)果樹(shù)學(xué)?!白畛鯇?duì)園藝學(xué)一點(diǎn)都不了解,只想選擇機(jī)械或工程類(lèi)專(zhuān)業(yè)”,他對(duì)記者說(shuō)。大一結(jié)束后,王楠考取專(zhuān)業(yè)第一,獲得轉(zhuǎn)專(zhuān)業(yè)的機(jī)會(huì),但他卻不想轉(zhuǎn)了,“覺(jué)得學(xué)果樹(shù)還是很有意思的”。他慢慢了解果樹(shù)學(xué),逐漸培養(yǎng)起專(zhuān)業(yè)興趣,進(jìn)而轉(zhuǎn)化成對(duì)專(zhuān)業(yè)的熱愛(ài)。本科、碩士、博士,一路走來(lái),王楠在農(nóng)大果樹(shù)學(xué)科學(xué)習(xí)了八年,讀到了博士三年級(jí)。
  王楠本科期間的學(xué)習(xí)成績(jī)一直非常好,大四考研時(shí),同學(xué)們紛紛報(bào)考浙大、中農(nóng)等名牌院校,獲得推免資格的王楠選擇繼續(xù)留在農(nóng)大。那時(shí),他已經(jīng)在陳學(xué)森教授實(shí)驗(yàn)室待了半年,對(duì)陳老師的研究方向和實(shí)驗(yàn)室實(shí)力有所了解。他認(rèn)為,讀研究生能否做出東西來(lái),不取決于學(xué)校知名度高低,重要的是導(dǎo)師能否提供更多資源,創(chuàng)造更多機(jī)會(huì),陳老師實(shí)驗(yàn)室的研究水平和國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的科研條件都對(duì)他有著較大的吸引力。
  2013年剛讀碩士研究生,面對(duì)導(dǎo)師給的 “新疆野蘋(píng)果F1群體中紅肉和白肉蘋(píng)果轉(zhuǎn)錄組對(duì)比分析”課題,他的反應(yīng)是:“無(wú)從下手,第一次聽(tīng)到轉(zhuǎn)錄組概念?!睆牧私廪D(zhuǎn)錄組測(cè)序到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,王楠一遍遍向生物信息學(xué)老師及測(cè)序公司請(qǐng)教。他表示,“壓力很大,實(shí)驗(yàn)室先前沒(méi)有相關(guān)的研究,很害怕自己走錯(cuò)了方向?!?br>  王楠也一度為英文寫(xiě)作感到苦惱,寫(xiě)論文時(shí),他逼迫自己放棄中文思維。為提高寫(xiě)作能力,他一個(gè)月內(nèi)讀完了上百篇相關(guān)英文文獻(xiàn)。第一篇論文,持續(xù)寫(xiě)了有一年時(shí)間,每天不停地撰寫(xiě)、修正,盡管最終只發(fā)表在PlosOne雜志上,他也很高興。他認(rèn)為,不管文章大小,自己的“入門(mén)考試”及格了,這篇文章也為后來(lái)的類(lèi)黃酮研究奠定了基礎(chǔ)。
  科研是不懈的追求成為研究生的第一天,王楠就給自己定下目標(biāo):博士畢業(yè)前要發(fā)表5篇SCI文章。知道目的地是哪兒的人,往往走得更快。到博士二年級(jí)時(shí),王楠已經(jīng)發(fā)表了6篇SCI文章。
  王楠的導(dǎo)師陳學(xué)森教授曾七次遠(yuǎn)赴新疆,采集紅肉蘋(píng)果花粉與普通蘋(píng)果雜交,得到的蘋(píng)果類(lèi)黃酮含量是普通蘋(píng)果的五倍,可與藍(lán)莓比肩。王楠等人的研究發(fā)現(xiàn),新疆紅肉蘋(píng)果后代群體中的R6R6純合基因型果實(shí)具有較高的類(lèi)黃酮含量,他們還篩選出了MYB22等關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄調(diào)控因子。在這些研究成果的基礎(chǔ)上,2017年,陳老師申報(bào)了國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“蘋(píng)果高類(lèi)黃酮優(yōu)異種質(zhì)創(chuàng)制及其類(lèi)黃酮代謝機(jī)理的研究”,成功立項(xiàng)。
  在陳老師指導(dǎo)下,王楠現(xiàn)在主攻紅肉蘋(píng)果類(lèi)黃酮的代謝機(jī)理,也就是研究蘋(píng)果為什么會(huì)變紅。他以栽培的紅肉蘋(píng)果為研究對(duì)象,探討哪些基因表達(dá)量高導(dǎo)致類(lèi)黃酮含量高?;蚪?jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯成蛋白質(zhì),最終在生物體內(nèi)起作用,是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,包括轉(zhuǎn)錄調(diào)控,翻譯水平調(diào)控及翻譯后修飾等,需要各種生化實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證。在實(shí)驗(yàn)室里,王楠每天起早貪黑。目前,初步研究成果“紅肉蘋(píng)果中MYB12和MYB22對(duì)原花色素和黃酮醇合成起關(guān)鍵作用”已發(fā)表在PlantJournal雜志。
  做實(shí)驗(yàn)的過(guò)程是枯燥的,然而當(dāng)思路和靈感突然來(lái)臨的時(shí)候,那種激動(dòng)更讓人興奮。王楠培育的某個(gè)轉(zhuǎn)基因愈傷組織,低溫放置了一段時(shí)間,再取出它們時(shí),這些愈傷組織竟然變紅了,但這個(gè)基因并未有促進(jìn)花青苷積累的功能,王楠立刻意識(shí)到,這也許會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。于是,他又做了一系列補(bǔ)充實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證低溫與該基因的交互作用。因?yàn)檫@個(gè)意外的發(fā)現(xiàn),王楠放棄了原先作了一半的實(shí)驗(yàn),開(kāi)始順著這一發(fā)現(xiàn)繼續(xù)探究,發(fā)現(xiàn)“紅肉蘋(píng)果愈傷組織中,光和溫度對(duì)花色素苷生物合成具有協(xié)同作用”,這一研究成果已經(jīng)在PlantJournal雜志上返修。
  以并列第一作者發(fā)表在NatureCommunication上的《基因組重測(cè)序揭示蘋(píng)果起源演化歷史及果實(shí)大小的二步馴化模型》更令王楠驕傲。課題組利用基因組測(cè)序證明世界栽培蘋(píng)果起源于我國(guó)新疆,在果實(shí)大小進(jìn)化方面,該文首次提出了二步馴化模型。他們利用高通量測(cè)序及生物信息學(xué)技術(shù),對(duì)亞洲、歐洲和美洲等世界范圍的蘋(píng)果屬24個(gè)種、117份種質(zhì)資源進(jìn)行了全基因組重測(cè)序,檢測(cè)到720萬(wàn)個(gè)高質(zhì)量的最小基因單位(SNPs),為蘋(píng)果資源研究和分子育種提供了海量有價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
  導(dǎo)師是成長(zhǎng)的引路人引領(lǐng)王楠走上科研道路的,是他的導(dǎo)師陳學(xué)森教授。王楠說(shuō),他很幸運(yùn)讀大學(xué)期間就跟著陳老師實(shí)習(xí)并做畢業(yè)論文。對(duì)他來(lái)說(shuō),陳老師亦師亦友,不僅在科研上為他提供優(yōu)質(zhì)資源,也潛移默化教他做人。剛進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí),陳老師就給他課題讓他去摸索。陳老師鼓勵(lì)他,“如果第一次走捷徑的話,那么下一次就會(huì)走更多的彎路?!痹诜攀肿屗ヌ剿鞯耐瑫r(shí),陳老師積極聯(lián)系香港中文大學(xué)做測(cè)序,邀請(qǐng)美國(guó)康奈爾大學(xué)做數(shù)據(jù)分析,使課題取得了關(guān)鍵性的進(jìn)展。
  實(shí)驗(yàn)室的成員都親切地喊陳老師“老陳”,他們之間,沒(méi)有師生那種分明的界限,更像是并肩作戰(zhàn)的戰(zhàn)友,同甘共苦,一起奮戰(zhàn)。陳老師編著教材時(shí),每天清晨四點(diǎn)就到辦公室改稿,晚上十一二點(diǎn)還亮著燈。王楠說(shuō):“陳老師快60歲了還這么拼,我們年輕人就更不能懈怠了?!?br>  國(guó)重樓七樓辦公室,記者見(jiàn)到了陳學(xué)森教授。陳老師非常幽默,“我就像一個(gè)長(zhǎng)篇電視劇的總導(dǎo)演,實(shí)驗(yàn)室的每個(gè)成員對(duì)每一集進(jìn)行自編自導(dǎo)自演,我只會(huì)告訴他們一個(gè)大致的方向。比如我告訴王楠讓他去研究蘋(píng)果果實(shí)類(lèi)黃酮的代謝機(jī)理,查文獻(xiàn),設(shè)計(jì)方案,做實(shí)驗(yàn)都是他自己的事?!泵鎸?duì)自己的得意弟子,陳老師毫不吝嗇稱贊:“王楠吃苦耐勞,有拼勁,有韌性,是他帶著實(shí)驗(yàn)室其他學(xué)生,把我們實(shí)驗(yàn)室的分子平臺(tái)短板補(bǔ)了起來(lái)。同時(shí),王楠有思路,有想法,在我們兩周一次的匯報(bào)中,他善于總結(jié),不斷修訂完善研究方案,使研究具有創(chuàng)新性。他的能干也影響了著其他人,不斷給實(shí)驗(yàn)室注入正能量?!?br>  明年王楠即將畢業(yè),有關(guān)蘋(píng)果類(lèi)黃酮的研究正在繼續(xù)。陳老師說(shuō):“我們的科研,我們的雙一流建設(shè),要靠每一個(gè)研究生、博士生擼起袖子加油干,只有這樣,才能達(dá)到雙贏?!蓖蹰f(shuō),將來(lái)不管去哪里工作,都會(huì)牢記陳老師的教誨,為自己說(shuō)過(guò)的每一句話負(fù)責(zé),做一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。