开栏的话：科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂，而人才是创新驱动发展的核心要素。党的十八大以来，我区科技事业迅猛发展，靠的正是广大科技工作者的辛勤付出和艰苦努力。
近年来，自治区通过“青年创新人才奖”“杰出青年培育基金项目”“内蒙古自然科学基金”等多项人才工程和科技项目，成功引进和培育了一大批高层次创新型科技人才。他们坚持“四个面向”，勇挑创新重担，在各个科研领域深耕细作，促进科技与经济社会发展和民生需求相衔接，科研领军人才及学术带头人的作用日益凸显，成为推动我区基础研究、原始创新的重要力量。
自本期起，《科技》版将开设《“青创”观察》专栏，带您领略广大青年科技工作者勇攀高峰、精益求精的科学精神和砥砺前行的创新故事。
“创造一种自然界或目前体系不存在的种质材料，研究过程本身就是一件非常‘好玩’的事情，它会驱动我们的好奇心。就是因为大家始终坚信‘再坚持一下、再努力一点，我们就一定能行’这个信念，克服一切困难也要找到最终的结果。”
这的确是件有价值感和存在感的事——4年时间里，齐建建教授团队研究出“利用小孢子培养技术创制马铃薯遗传研究的新体系”。就是这个体系，成为比肩世界的我国马铃薯种质创新的重要突破——该技术将有望解决马铃薯分子育种“卡脖子”问题，为利用基因学最新技术进行马铃薯科研和育种开辟另一条路径。
创造新规则，为马铃薯“前育种”提供支撑
齐建建教授的“马铃薯情缘”要从2015年说起。时逢国家提出“马铃薯主粮化”战略，中国农业科学院博士毕业后，齐建建响应号召将关注的目光投向马铃薯。“我学的是作物育种，就是想通过自己的专业特长做一些实实在在的事。”
毕业时，齐建建在国际著名期刊发表影响因子高达20多的论文，完全可以选择留在北京寻求更好的发展。但与内蒙古没有任何交集的齐建建却做了一个让很多人不理解的决定——离开北京的家，只身一人来到内蒙古。
“马铃薯是自治区特色优势作物，也是内蒙古基础研究领域中的一项重要内容。内蒙古大学利用生物技术做马铃薯研究始于上世纪七八十年代，学校马铃薯工程技术研究中心有着深厚的研究底蕴。”在“伯乐”张若芳教授的大力引荐下，渴望干事创业的齐建建通过学科带头人人才引进政策入职内蒙古大学，开启了他的马铃薯科研之路。
马铃薯是重要的菜粮兼用作物。然而，国际范围来看，马铃薯新品种选育周期长、难度大，基础研究和育种技术亟需提升。国内大范围使用的品种布尔班克有超过百年的历史，自治区一些主力品种如大西洋、荷兰十五也有四五十年没有更新换代。培育形成新品种，是国家及自治区的战略需求。
自治区高度重视马铃薯产业发展，根据农业部《关于推进马铃薯产业开发的指导意见》等相关政策，相继出台了《内蒙古自治区推进马铃薯产业发展的指导意见》《关于加快推动农牧业高质量发展的意见》等，从政策层面对马铃薯产业高效发展进行支持引导。
“基因决定品种。基因前进一小步，育种发展一大步。把基因搞清楚了，就好比给育种过程装了导航，精准育种才有方向。”齐建建说。
“在了解马铃薯的基因功能方面，一直以来最大的问题就是没有合适的研究材料。”齐建建告诉记者，“不同于水稻、玉米、番茄、大豆等纯合二倍体模式作物，大家常见的马铃薯拥有4套染色体，属于四倍体遗传植物，仅单个基因位点的分离情况就比二倍体模式植物复杂8倍。马铃薯有将近4万个基因，整体上比二倍体复杂8的4万次方倍。另外，四倍体马铃薯还存在基因组高度杂合、自交衰退等不利因素。马铃薯的这些遗传特性，决定了利用现有的四倍体模式，无法高效破解它的基因密码。”
因此，建立高效的基因分离系统，是马铃薯分子育种的当务之急。自交亲和的纯合二倍体是马铃薯遗传研究的理想材料。马铃薯在二倍体水平驯化，不仅资源丰富，而且遗传分离将大大简化。然而绝大多数天然二倍体是自交不亲和的，也就是说，它们无法通过自交来获得植物学意义上的种子(实生种子)。
“既然自然界里这个材料不存在，我们参考其他作物，可不可以走一条全新的、‘异想天开’的技术路线？”团队经查阅资料，发现目前为止已报道能够自交亲和、杂合的二倍体马铃薯总共不超过10份，且这些资源分别保存在美国、秘鲁和英国的种质资源库中。把这样的材料引进来，然后通过小孢子培养等技术加以纯化，就能创造出符合模式植物要求的马铃薯新种质。概念汇报后，团队的想法得到学校以及自治区科技厅相关负责人的认可，课题正式立项。
2016年10月，课题组成功从国外引进种质资源，为了争取时间，在气温适宜的深圳开始了试种工作。转眼到了来年春，课题组却没有看到应该如期开放的花朵，实验中断了。大家很困惑，究竟是哪个环节出了问题？
2017年4月，天气回暖，在内蒙古大学北校区的网棚内，齐建建带领学生锄草、驱虫，一起管理，每个人的心都揪着悬着，害怕这条路不能走得通。
7月份，终于开花了。醋酸洋红处理后，显微镜下全部是被染红的花粉粒。花粉是有活力的！实验闯过了关键的一关。
当年底，实验室里的23株二倍体再生植株苗让大家倍感兴奋。“以前只存在于报道里，现在拿到手中，很有成就感！”
经根尖染色体计数、流式细胞等方法鉴定，课题组从23份再生材料中发现6份理论纯合度接近100%的二倍体再生植株。通过对二倍体材料进行为期2年的表型评价，最终借助全基因组重测序，成功筛选出SVA4和SVA32这2份完全纯合的二倍体。SVA4和SVA32不仅具备了经典模式植物纯合、可自交、易于遗传转化等特点，还丰富了马铃薯遗传研究的材料类型，拥有广泛应用前景。相关成果在国际植物学知名学术期刊《植物学报》(Journal of IntegrativePlant Biology)上刊发。团队在马铃薯新种质创新方面取得的重要突破引发了强烈关注，目前已收到中国农科院、中国农大、华中农大、上海师大等多家单位的引种申请。
建立突变体库，为马铃薯产业注入新活力
项目验收的时候，一些专家提出疑问，该体系创制的二倍体新材料是自然界原本不存在的新事物，对育种到底会有什么实际帮助？
“团队做的是‘前育种’(Prebreeding)方面的工作，是面向产业未来发展开展的应用基础研究，我们面向前沿提供了一种新思路、新方法。人工创造新材料，改变规则，为的是更高效地挖掘基因，为育种提供新的性状、种质材料或者分子标记。”
育种是个循序渐进的过程，从种质资源引入到新品种选育是个很长的产业链。按照以往经验，马铃薯新品种培育往往需要10到15年，而二倍体新材料的创制，有望帮助大幅缩减这个周期。
“让每一个基因都发生突变，每一个基因都能找到相应的突变体。如何更加高效地找到决定某个农艺性状的基因，这个基因该怎么用？”迈出了第一步，团队接下来有更远大的目标。
团队目前正在用新材料进行马铃薯突变体库创制工作，以期为我国马铃薯功能基因挖掘、品质改良等提供技术支撑，推动自治区马铃薯基因组学研究和分子设计育种的快速发展。
另外，为响应国家对种质资源引进和保护的号召，团队从马铃薯原产地秘鲁引进遗传变异丰富的1000多份种质资源品种作为储备，建立了种质资源库。下一步，将开展基因组序列测定，面向新品种选育，开始初步的表型评价和利用。(内蒙古日报社融媒体记者白莲配图由受访者提供)
【记者手记】
家人陪伴的缺失，成为齐建建心中的隐痛。去年疫情期间，他被迫享受了一个“真正”的寒假，那也是女儿出生6 年多时间里，他陪伴孩子最久的一段时间。乖巧伶俐的女儿要求和爸爸一起玩“角色互换”游戏，看着女儿在电脑前模仿着爸爸投入工作而对他不理不睬的可爱模样，齐建建心中充满愧疚。
持之以恒的基础研究，离不开久久为功、苦干实干的埋头攻关；突破性成就的取得，源自于不畏艰难、勇于探索的精神支撑。
“齐老师几乎没有时间的观念，从周一到周日，从清晨到深夜，都是工作时间，我们随时可能收到关于课题‘奇思妙想’的灵感启发。”团队骨干成员杜密茹博士这样笑言来自学生们的集体吐槽。
心无旁骛，至善至美地完成课题，这种不能松懈的紧迫感，来自内心的驱动力。
“和国外同行PK，在细分领域争第一。我们国家和自治区拥有优势资源，我们应该把它充分研究好、利用好。”面向国家及自治区需求，齐建建发挥引领示范作用，把自己的科学追求融入到国家战略发展中去，以敢于创造的雄心壮志，勇闯科研“无人区”，实现从0到1的原创性突破。这些突破不仅为丰富和发展马铃薯科学研究体系做出贡献，也为解决关键领域“卡脖子”问题提供了新的解题思路。
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