自立自強(qiáng)科技人②｜泡桐花開(kāi)盡是春——訪(fǎng)著名林學(xué)專(zhuān)家、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)教授范國(guó)強(qiáng)
更新時(shí)間：2023-4-17 20:46:39 來(lái)源：河南日?qǐng)?bào)
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時(shí)政要聞
河南日?qǐng)?bào)客戶(hù)端記者 尹江勇
范國(guó)強(qiáng)，男，1964年6月生，博士、教授、博士生導(dǎo)師，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家，新世紀(jì)“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選、中原學(xué)者。范國(guó)強(qiáng)教授長(zhǎng)期致力于森林培育理論和技術(shù)研究工作，使我國(guó)泡桐研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，推動(dòng)泡桐成為我國(guó)平原綠化和速生用材林的第二大樹(shù)種，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益顯著。獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，并榮獲2018年度河南省科學(xué)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
春天，滿(mǎn)樹(shù)繁花凌空怒放，彌漫淡淡清香；夏天，茂密樹(shù)冠遮陽(yáng)避雨，送來(lái)陣陣蔭涼……村頭、路邊、宅院內(nèi)，隨處可見(jiàn)的泡桐樹(shù)，是很多人從童年起就留下的美好記憶。
今天，全國(guó)的泡桐數(shù)量已近10億株，成為我國(guó)平原綠化和速生用材林的第二大樹(shù)種。在這份成績(jī)的背后，著名林學(xué)專(zhuān)家、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長(zhǎng)范國(guó)強(qiáng)教授作出了重大貢獻(xiàn)，他將我國(guó)泡桐研究推向了國(guó)際領(lǐng)先水平，促進(jìn)全國(guó)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(xué)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
讓“英雄樹(shù)”變“致富樹(shù)”
“我在農(nóng)村長(zhǎng)大，從小就接觸泡桐樹(shù)，記得當(dāng)時(shí)村里建房用得最多的就是泡桐材�！�4月14日，范國(guó)強(qiáng)告訴記者，1980年，他到河南農(nóng)大的前身河南農(nóng)學(xué)院就讀林學(xué)專(zhuān)業(yè)，導(dǎo)師蔣建平教授的研究方向就是泡桐，這緣分一結(jié)就是43年。
泡桐是我國(guó)原生樹(shù)種，它生長(zhǎng)速度快，耐干旱能力較強(qiáng)。焦裕祿同志為了整治蘭考縣“內(nèi)澇、風(fēng)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(duì)英雄的無(wú)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(wèn)題，也就是我們通常所說(shuō)的成材率低及易發(fā)病，一直阻礙著泡桐樹(shù)的大面積種植推廣。
如何解決這一難題？范國(guó)強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)做了大量的研究，最終從分子水平入手取得了突破。1997年起，他在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)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(hào)”等8個(gè)四倍體泡桐新品種。
當(dāng)泡桐基因數(shù)量成倍增加后，就產(chǎn)生了很多新特性。一是速生性顯著加快，三年生的泡桐胸徑由以往大約7、8厘米，現(xiàn)在擴(kuò)大到12厘米左右。二是木材密度大大增強(qiáng)，制作古箏等樂(lè)器音效更出色。三是增加了泡桐板材白度，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(shí)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(guó)強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)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(dòng)了林木倍性育種的新發(fā)展，一舉奠定了我國(guó)泡桐育種的國(guó)際領(lǐng)先地位。目前，在全國(guó)新栽泡桐中有70%是四倍體泡桐。
更讓范國(guó)強(qiáng)高興的是，這一系列成果讓泡桐的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益得到了極大提升。在蘭考縣，一年僅制作樂(lè)器產(chǎn)值就可達(dá)100億元以上，泡桐不僅是防治風(fēng)沙的“英雄樹(shù)”，也成為改善人民生活的“致富樹(shù)”。
破解“泡桐癌癥”
被稱(chēng)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(shù)木的枝條呈叢生狀，遠(yuǎn)看像一個(gè)個(gè)雜亂無(wú)章的鳥(niǎo)巢。“叢枝病跟惡性腫瘤相似，它極大消耗了樹(shù)木的養(yǎng)分，導(dǎo)致樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，嚴(yán)重時(shí)早早夭折。”范國(guó)強(qiáng)解釋。
1994年起，范國(guó)強(qiáng)教授建立了叢枝病發(fā)生機(jī)理及防治團(tuán)隊(duì)，從生理生化、分子生物學(xué)等方面闡釋叢枝病的發(fā)生機(jī)理。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植原體分泌的一種蛋白質(zhì)進(jìn)入泡桐細(xì)胞后，導(dǎo)致泡桐細(xì)胞中的一些基因表達(dá)發(fā)生變化，使泡桐的生長(zhǎng)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(guó)內(nèi)外植原體病害研究的新方向。
對(duì)癥下藥，范國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)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(dá)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�(guó)強(qiáng)告訴記者。
同時(shí)，團(tuán)隊(duì)針對(duì)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(guò)“掛吊瓶”方式進(jìn)行治療，叢枝病的防治工作取得了顯著效果。高效叢枝病防治技術(shù)體系的建立，有效促進(jìn)了泡桐在國(guó)內(nèi)的快速推廣。
“創(chuàng)新，是科研成功的最大因素”
國(guó)內(nèi)外首次系統(tǒng)繪制了泡桐基因組精細(xì)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(guó)家林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)……多年來(lái)，范國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在泡桐新品種培育、泡桐生物學(xué)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，先后獲得兩次國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
“有了原創(chuàng)技術(shù)的支持，才能確立我國(guó)在泡桐基礎(chǔ)理論研究方面的國(guó)際領(lǐng)先地位，才能有效推動(dòng)泡桐產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。”作為我省重點(diǎn)學(xué)科——森林培育學(xué)科第一學(xué)術(shù)帶頭人，范國(guó)強(qiáng)認(rèn)為，勇于創(chuàng)新，推進(jìn)科技自立自強(qiáng)，是在科研領(lǐng)域取得成就的最重要因素。
2012年起，團(tuán)隊(duì)利用基因組測(cè)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(jī)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(qiáng)鏈方面注入了強(qiáng)勁的能量。
泡桐四倍體新品種推廣工作不斷取得新進(jìn)展，在國(guó)內(nèi)種植區(qū)域已拓展至海南、西藏等省份；從泡桐花中提取木樨草素，發(fā)揮其藥用價(jià)值，有望將泡桐的經(jīng)濟(jì)性提升到一個(gè)新高度；入選我省首批“中原學(xué)者科學(xué)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……今天，在創(chuàng)新能量的激勵(lì)下，泡桐科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)一派欣欣向榮新氣象，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)河南力量。
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河南日?qǐng)?bào)客戶(hù)端記者 尹江勇
范國(guó)強(qiáng)，男，1964年6月生，博士、教授、博士生導(dǎo)師，河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長(zhǎng)，國(guó)務(wù)院政府特殊津貼專(zhuān)家，新世紀(jì)“百千萬(wàn)人才工程”國(guó)家級(jí)人選、中原學(xué)者。范國(guó)強(qiáng)教授長(zhǎng)期致力于森林培育理論和技術(shù)研究工作，使我國(guó)泡桐研究達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，推動(dòng)泡桐成為我國(guó)平原綠化和速生用材林的第二大樹(shù)種，經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益顯著。獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，河南省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)6項(xiàng)，并榮獲2018年度河南省科學(xué)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
春天，滿(mǎn)樹(shù)繁花凌空怒放，彌漫淡淡清香；夏天，茂密樹(shù)冠遮陽(yáng)避雨，送來(lái)陣陣蔭涼……村頭、路邊、宅院內(nèi)，隨處可見(jiàn)的泡桐樹(shù)，是很多人從童年起就留下的美好記憶。
今天，全國(guó)的泡桐數(shù)量已近10億株，成為我國(guó)平原綠化和速生用材林的第二大樹(shù)種。在這份成績(jī)的背后，著名林學(xué)專(zhuān)家、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院院長(zhǎng)范國(guó)強(qiáng)教授作出了重大貢獻(xiàn)，他將我國(guó)泡桐研究推向了國(guó)際領(lǐng)先水平，促進(jìn)全國(guó)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(xué)杰出貢獻(xiàn)獎(jiǎng)。
讓“英雄樹(shù)”變“致富樹(shù)”
“我在農(nóng)村長(zhǎng)大，從小就接觸泡桐樹(shù)，記得當(dāng)時(shí)村里建房用得最多的就是泡桐材�！�4月14日，范國(guó)強(qiáng)告訴記者，1980年，他到河南農(nóng)大的前身河南農(nóng)學(xué)院就讀林學(xué)專(zhuān)業(yè)，導(dǎo)師蔣建平教授的研究方向就是泡桐，這緣分一結(jié)就是43年。
泡桐是我國(guó)原生樹(shù)種，它生長(zhǎng)速度快，耐干旱能力較強(qiáng)。焦裕祿同志為了整治蘭考縣“內(nèi)澇、風(fēng)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(duì)英雄的無(wú)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(wèn)題，也就是我們通常所說(shuō)的成材率低及易發(fā)病，一直阻礙著泡桐樹(shù)的大面積種植推廣。
如何解決這一難題？范國(guó)強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)做了大量的研究，最終從分子水平入手取得了突破。1997年起，他在國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)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(hào)”等8個(gè)四倍體泡桐新品種。
當(dāng)泡桐基因數(shù)量成倍增加后，就產(chǎn)生了很多新特性。一是速生性顯著加快，三年生的泡桐胸徑由以往大約7、8厘米，現(xiàn)在擴(kuò)大到12厘米左右。二是木材密度大大增強(qiáng)，制作古箏等樂(lè)器音效更出色。三是增加了泡桐板材白度，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(shí)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(guó)強(qiáng)和團(tuán)隊(duì)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(dòng)了林木倍性育種的新發(fā)展，一舉奠定了我國(guó)泡桐育種的國(guó)際領(lǐng)先地位。目前，在全國(guó)新栽泡桐中有70%是四倍體泡桐。
更讓范國(guó)強(qiáng)高興的是，這一系列成果讓泡桐的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益得到了極大提升。在蘭考縣，一年僅制作樂(lè)器產(chǎn)值就可達(dá)100億元以上，泡桐不僅是防治風(fēng)沙的“英雄樹(shù)”，也成為改善人民生活的“致富樹(shù)”。
破解“泡桐癌癥”
被稱(chēng)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(shù)木的枝條呈叢生狀，遠(yuǎn)看像一個(gè)個(gè)雜亂無(wú)章的鳥(niǎo)巢。“叢枝病跟惡性腫瘤相似，它極大消耗了樹(shù)木的養(yǎng)分，導(dǎo)致樹(shù)木生長(zhǎng)緩慢，嚴(yán)重時(shí)早早夭折�！狈秶�(guó)強(qiáng)解釋。
1994年起，范國(guó)強(qiáng)教授建立了叢枝病發(fā)生機(jī)理及防治團(tuán)隊(duì)，從生理生化、分子生物學(xué)等方面闡釋叢枝病的發(fā)生機(jī)理。團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，植原體分泌的一種蛋白質(zhì)進(jìn)入泡桐細(xì)胞后，導(dǎo)致泡桐細(xì)胞中的一些基因表達(dá)發(fā)生變化，使泡桐的生長(zhǎng)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(guó)內(nèi)外植原體病害研究的新方向。
對(duì)癥下藥，范國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)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(dá)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�(guó)強(qiáng)告訴記者。
同時(shí)，團(tuán)隊(duì)針對(duì)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(guò)“掛吊瓶”方式進(jìn)行治療，叢枝病的防治工作取得了顯著效果。高效叢枝病防治技術(shù)體系的建立，有效促進(jìn)了泡桐在國(guó)內(nèi)的快速推廣。
“創(chuàng)新，是科研成功的最大因素”
國(guó)內(nèi)外首次系統(tǒng)繪制了泡桐基因組精細(xì)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(guó)家林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)……多年來(lái)，范國(guó)強(qiáng)團(tuán)隊(duì)在泡桐新品種培育、泡桐生物學(xué)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，先后獲得兩次國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
“有了原創(chuàng)技術(shù)的支持，才能確立我國(guó)在泡桐基礎(chǔ)理論研究方面的國(guó)際領(lǐng)先地位，才能有效推動(dòng)泡桐產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展�！弊鳛槲沂≈攸c(diǎn)學(xué)科——森林培育學(xué)科第一學(xué)術(shù)帶頭人，范國(guó)強(qiáng)認(rèn)為，勇于創(chuàng)新，推進(jìn)科技自立自強(qiáng)，是在科研領(lǐng)域取得成就的最重要因素。
2012年起，團(tuán)隊(duì)利用基因組測(cè)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(jī)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(qiáng)鏈方面注入了強(qiáng)勁的能量。
泡桐四倍體新品種推廣工作不斷取得新進(jìn)展，在國(guó)內(nèi)種植區(qū)域已拓展至海南、西藏等省份；從泡桐花中提取木樨草素，發(fā)揮其藥用價(jià)值，有望將泡桐的經(jīng)濟(jì)性提升到一個(gè)新高度；入選我省首批“中原學(xué)者科學(xué)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……今天，在創(chuàng)新能量的激勵(lì)下，泡桐科研及產(chǎn)業(yè)發(fā)展正呈現(xiàn)一派欣欣向榮新氣象，為實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng)貢獻(xiàn)河南力量。
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