2025年3月的一个清晨★ღ★,李亚军正在广州一家单位的宿舍里★ღ★,准备开始新一天的工作★ღ★。突然尊龙人生就是博★ღ★,她接到导师宁国贵从武汉打来的电话★ღ★。“投稿有消息了★ღ★,建议你回来补充实验★ღ★、进一步改论文★ღ★。”
听到这个消息★ღ★,她顿时心头一热★ღ★。“四五年的努力★ღ★,终于有回响了★ღ★!拿博士学位证应该没问题了★ღ★!”她立即向单位领导说明情况★ღ★,第二天就坐上了开往武汉的高铁★ღ★。回到母校华中农业大学★ღ★,回到那间熟悉的实验室里★ღ★,她夜以继日地补充实验尊龙凯时-人生就是博中国官网★ღ★、修改论文★ღ★,一切都那么熟悉和亲切……
9月2日晚间★ღ★,他们历时5年多完成的一项关于“全新基因从零诞生到调控月季花香的完整过程”的文章★ღ★,在线发表于Cell★ღ★。这篇文章★ღ★,不仅是华中农业大学教授宁国贵课题组的第一次顶刊突破★ღ★,也是国内第一篇发表在Cell上的月季研究领域的论文★ღ★。
2020年9月★ღ★,华中农业大学花卉试验基地★ღ★,一对从植物分类上看似相同的木香花引起了宁国贵的注意★ღ★:金黄色的变种几乎闻不到香味★ღ★,而白木香却散发着浓郁香气★ღ★。
“为什么外观相似的花朵★ღ★,在香味上却有天壤之别?”面对导师抛出来的问题★ღ★,课题组展开了讨论和研究★ღ★。最终★ღ★,引出了一个关键科学问题——花香的调控机制及其背后的原理★ღ★。
“花香是蔷薇科植物最重要的观赏性状之一★ღ★,却在人工驯化过程中逐渐丢失★ღ★。我们希望通过研究揭示其背后的原理★ღ★,寻找丢失的香味★ღ★。”宁国贵告诉《中国科学报》★ღ★。
于是★ღ★,该研究团队决定从基因层面寻找答案★ღ★。他们以木香为材料★ღ★,聚焦香味迥异的两个变种——白木香与黄木香★ღ★,从中发现差异★ღ★。
“宁老师交给我这个课题时★ღ★,我非常兴奋★ღ★。我自大学起就专注于花卉色泽与香气的研究★ღ★,而这一次我们拥有天然的对照材料★ღ★,可以直接从基因组层面解析香味差异的成因★ღ★。”李亚军说★ღ★。
作为她读博期间的唯一研究★ღ★,她全身心投入其中★ღ★。研究过程中★ღ★,她主要负责样品采集★ღ★、部分组学分析★ღ★、代谢通路解析以及新基因的功能验证尊龙人生就是博★ღ★。
为确保数据准确性★ღ★,研究团队在样品采集后立即开展代谢物检测★ღ★。李亚军回忆★ღ★,2021年4月★ღ★,木香花期采样时★ღ★,为准确测定新鲜样品中的丁香酚含量★ღ★,需要迅速完成相关数据分析★ღ★。由于仪器预约紧张★ღ★、萃取头数量有限★ღ★,大家每隔一小时就需上样一次★ღ★。那几天★ღ★,大家几乎住在实验室★ღ★,铺开瑜伽垫轮流休息尊龙人生就是博★ღ★,以保障完成实验进度★ღ★。
通过对两种花的基因组进行精细比对★ღ★,他们发现在黄木香中存在一个特殊基因的高量表达★ღ★,而在白木香中该基因完全缺失★ღ★。更令人惊讶的是★ღ★,这个基因在现有的全球基因数据库中找不到与之相似的序列★ღ★,仿佛是一个“没有祖先的新基因”★ღ★。
“基因决定性状”是当前生命科学领域广泛认可的核心命题★ღ★。新基因是如何产生的?学界普遍认为新基因由基因通过“复制-变异”产生★ღ★。
该研究团队在追溯黄木香中这个“没有祖先的新基因”起源的过程中★ღ★,惊奇地发现它并不遵从“复制-变异”理论★ღ★,而是以其他的方式诞生★ღ★。
研究人员采用倒推法★ღ★,在蔷薇科植物中寻找线索尊龙人生就是博★ღ★。通过大规模基因比对★ღ★,他们发现★ღ★,这种基因的诞生过程更像是一场自然界的“搭积木游戏”★ღ★:先有零散的基因片段★ღ★,再逐步组装成完整基因★ღ★。
经过逐一验证★ღ★,研究团队最终证实这种基因确实是一个“从零开始”组装的新基因★ღ★。功能研究表明★ღ★,这个基因如同一个精准的“调度员”★ღ★,通过调控花香合成通路中的多个关键酶★ღ★,有效抑制丁香酚的产生★ღ★,继而导致花儿不香了★ღ★。
研究团队将这个新基因命名为SCREP——SC代表花香味(scent)★ღ★,REP代表抑制(repressor)★ღ★。这一名称直观体现了其抑制花香的作用★ღ★。
“这项关于花香浓淡的研究★ღ★,让我们意外发现了与传统理解完全不同的基因产生过程★ღ★。我们立即开始查阅资料尊龙人生就是博d88官方网站★ღ★,★ღ★,竟有了意外发现★ღ★!”宁国贵介绍★ღ★,其实早在2019年★ღ★,就有科学家在Nature刊文★ღ★,提出“基因从头起源”的假说★ღ★,但一直缺乏多步产生新基因的实证支持深度开发1V3大豆★ღ★。而此次的意外发现★ღ★,让全世界第一次“真正看到了”★ღ★。
这种不谋而合★ღ★,让宁国贵★ღ★、李亚军以及其他合作者都意识到★ღ★,这可能是一份颠覆传统的★ღ★、具有开创性的工作★ღ★。
5年多的时间里★ღ★,李亚军一直在做这项“寻找丢失的香味”的研究★ღ★。除了这篇迟迟未能发表的论文之外★ღ★,她没有发表任何论文★ღ★。因此★ღ★,她虽然取得了博士毕业证★ღ★,但没能拿到学位证★ღ★。这使李亚军一度产生自我怀疑★ღ★,觉得自己也许未必适合做研究★ღ★。
李亚军坦言★ღ★:“读博期间★ღ★,看到同期同学陆续发表论文★ღ★、申请专利★ღ★、顺利毕业★ღ★,而我却一直没有突破★ღ★,心理压力非常大★ღ★。”这种焦虑在读博后期达到顶点★ღ★,以至于去年10月份★ღ★,她在没能取得博士学位的情况下★ღ★,拒绝了导师“再读半年★ღ★,完善这项研究”的建议★ღ★,选择放弃科研★ღ★,拿着毕业证前往广州找工作★ღ★、上班★ღ★。
上了小半年班★ღ★,她对研究的执着更淡了★ღ★,觉得自己可能不会再回去了★ღ★。直到今年3月的那天清晨冥想★ღ★,★ღ★,接到导师的消息——论文被Cell要求返修★ღ★。
尽管此前课题组没有发过顶刊★ღ★,并且此次修改后★ღ★,论文最终能否被接收★ღ★,结果仍不确定★ღ★,但李亚军还是决心立即返回武汉★ღ★。
“这是我们四五年心血的结晶★ღ★,无论结果如何★ღ★,都应该尽力完善到底★ღ★。”她立即与单位领导沟通★ღ★,协调交接工作事宜★ღ★,第二天便踏上归程★ღ★。
Cell返回来的审稿意见中★ღ★,一位审稿人质疑论文分析广度不足★ღ★,要求补充大量实验证据和数据★ღ★,来验证SCREP是否真是一个“没有祖先的新基因”★ღ★。
面对专业且犀利的审稿意见★ღ★,研究团队决定用扎实的实验数据去回应★ღ★。他们系统检索了全球的DNA数据库★ღ★,进行了上千次迭代比对与验证实验★ღ★。“这个过程异常繁琐★ღ★,每一步都需反复调整参数深度开发1V3大豆★ღ★、多角度验证★ღ★,必须做到无懈可击★ღ★。”宁国贵说★ღ★。
今年3月到6月★ღ★,研究团队紧锣密鼓地工作★ღ★,经常熬夜加班至凌晨★ღ★。有时凌晨3点多★ღ★,他们还在实验室核对数据★ღ★。
2025年8月7日★ღ★,论文被正式接收★ღ★。5年多的坚持与付出★ღ★,140多页的研究★ღ★,相当于一本书的厚度★ღ★,最终浓缩成了一篇论文★ღ★。
一位学者评价★ღ★:宁国贵团队的这项研究不仅解析了一个新基因的诞生★ღ★,也提供了一种研究范式——新基因可以从零开始★ღ★,像“搭积木”一样逐步组装而成★ღ★。这为今后探索基因起源提供了可复制的方法体系★ღ★。
宁国贵介绍★ღ★,这个发现为香味育种带来了一些新思路★ღ★,研究团队通过实验论证★ღ★,将SCREP基因转接入草莓★ღ★、矮牵牛等植物中★ღ★,同样可抑制其香味释放尊龙凯时平台★ღ★。★ღ★,证实该基因在跨物种范围内具有保守功能★ღ★。
这一发现打破了传统育种中侧重花形★ღ★、花色★ღ★、大小等视觉性状的局限★ღ★,首次从嗅觉维度系统揭示了花香形成的遗传基础★ღ★,更全面地解读了花儿在自然界中形状变迁的规律★ღ★。
对于未来★ღ★,团队已有明确布局★ღ★。宁国贵表示★ღ★:“通过调控基因表达★ღ★,我们有望设计出不同香气强度和类型的花卉品种★ღ★。”
尽管读博过程中的很多无奈只有自己知道★ღ★,尽管结果没有辜负她5年多的努力★ღ★,但李亚军依然为自己的中途出走感到有些不好意思★ღ★。
“如果她在关键阶段能够坚持下来★ღ★,实验周期还可以缩短★ღ★,整体进展可能更快★ღ★。所以说★ღ★,科研要坚持★ღ★,不要急躁★ღ★。多读一年博士经济上有补贴★ღ★,也不是过不下去嘛★ღ★。在这个事上★ღ★,李亚军学姐是个反面教材深度开发1V3大豆尊龙人生就是博★ღ★。”
对于导师的批评★ღ★,李亚军表示完全接受★ღ★,同时也特别能理解★ღ★。她告诉《中国科学报》★ღ★,宁国贵自己也忍受过很长时间的“孤独”——因为他从事的花卉研究拿不到太多经费★ღ★、不容易出大成果★ღ★,他的职称很长时间上不去★ღ★。从2008年至2020年★ღ★,他当了13年副教授★ღ★,但他能“耐得住”★ღ★。
“科研之路是一场修心之旅★ღ★,需要有‘上善若水’的坚韧——水善利万物而不争★ღ★,从容向下★ღ★、持久绵长★ღ★,却最终汇成江河★ღ★、成就浩瀚★ღ★。做研究也是这样★ღ★,不浮躁深度开发1V3大豆★ღ★、不急于求成★ღ★,在寂寞中积累★ღ★,在困难中迂回前进★ღ★,最终一定会有回响尊龙人生就是博★ღ★。”这是宁国贵在本学期第一次组会上讲话的核心观点★ღ★。
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