起源于我國的大豆,是世界重要的經濟作物之一,野生大豆(Glycine soja)是國家二級保護植物。上海七寶中學高三學生陳建宏,持續5年多時間在申城尋覓和研究野生大豆居群,為我國農科專家改良大豆品質提供了寶貴的遺傳資源和分子證據。
近日,此項成果已成功入圍全國“明天小小科學家”評選百強課題。
野生大豆極其稀缺
野生大豆作為栽培大豆的祖先,具有高蛋白、多花多莢和抗逆性強等諸多優良特性,是重要的遺傳資源。利用野生大豆拓寬栽培大豆的遺傳基礎并進行種質創新,對大豆產業經濟的發展具有重要意義。因而,野生大豆資源的收集,成了國際大豆同行覬覦的目標。
據陳建宏同學介紹,美國有一家農科公司幾十年來在全球收集了非常多的野生大豆種質資源,并從中開發出了許多具有顯著商業利潤的優良遺傳資源,極大提高了大豆產量。而提供這一優良遺傳品質的供體材料,正是該公司于1974年采自上海的一株野生大豆植株。但是,在陳建宏同學發現上海野生大豆之前,我國已經沒有這個野生大豆種質資源的完整保存記錄了。
濕地里發現野生大豆
陳建宏說:“從孩提時代開始,我就對自然界的各種事物充滿了好奇。2008年春季,當時我還在七寶文來上初中,有一次外出釣魚,偶然間,我在上海交通大學閔行校區一片閑置了近20年的濕地里(交大三角地),發現了一種葉形與栽培大豆頗為相似,然而卻又明顯不是栽培大豆的植物。這種不起眼的野生草本植物,強烈地吸引了我。因為,那時我已經大略知道一點野生大豆與栽培大豆之間的相互關系了。我猜測,它會不會就是野生大豆呢?”在拜訪了大豆研究專家后,陳建宏才明白,他發現的正是上海農科專家們多年來尋遍上海都未能找到的寶貝。
很快,陳建宏與上海交大農學院的大豆課題組取得了聯系,開始“插足”專家的正規研究。以后的幾年里,幾乎每個周末和節假日,父母親都會安排時間陪他一起去野外實地調查,結果卻是喜憂參半。
“喜的是,我最先發現野生大豆的那塊濕地,是上海及周邊地區目前所知面積最大、保存最完好的野生大豆居群;憂的是,除了這塊濕地及其毗鄰的地方外,在其他區縣都沒有再覓到野生大豆的絲毫蹤跡。”他說。
搶救研究刻不容緩
目前,這項研究還得到了中科院植物生理生態研究所王水博士的幫助,七寶中學也派了科技教師高俊專門指導陳建宏。小陳同學表示,展開上海野生大豆資源收集與調查,目的在于搶救處于瀕危狀態的種質資源;通過野生大豆居群的收集與繁殖工作,上交國家種質資源庫,同時通過建立野生大豆保護圃,完成野生種質資源的就地保護。
“上海已經高度都市化,鋼筋水泥建筑林立,使得植物野生種質資源越來越匱乏,野生大豆的原生態環境受到了很大的破壞,分布面積不斷減小,很多群體已經消失或接近消失。”小陳同學說,能在上海重新發現野生大豆,本身已是奇跡,而隱藏在這個脆弱奇跡背后的,仍然是隨時都存在的資源永久喪失的危險。搶救和研究這些野生大豆種質資源,刻不容緩。
這幾天,陳建宏正在進一步修正和完善自己的研究成果。國慶過后,他將前往北京,角逐由中國科協、中國科學院、中國工程院、國家自然科學基金委員會等共同組織的第十四屆“明天小小科學家”評選。