陈佩度教授团队又获奖了！2013年1月，新一批国家科技奖揭晓，陈佩度课题组-南京农业大学细胞遗传研究所的科研成果“小麦-簇毛麦远缘新种质创新及应用”获2012年国家技术发明二等奖。
该项目将远缘杂交、染色体工程和分子生物学技术相结合，成功探索出一条远缘种属优异基因向普通小麦转移和利用的技术路线，将簇毛麦高抗白粉病等优异基因导入栽培小麦，从而拓宽小麦遗传基础、推动小麦育种取得突破性进展。
来到细胞遗传研究所，陈佩度教授和王秀娥教授满怀深情地向记者介绍了他们的研究工作。
导入优异基因，使小麦拥有天然“抵抗力”
“人类栽培小麦的历史很久远。从野生到栽培经过几千年的进化与人工选择，小麦的生产水平与产量逐步提高，但是与此同时，抗病抗逆的能力反而变弱了。”陈佩度介绍说，对小麦进行遗传改良，培育新的抗病高产优质品种，既能提高小麦的产量和品质，又能减少病害损失，还能减少施用农药带来的污染和危害。在小麦抗病育种领域，科研人员的探索持续了一个多世纪。
“光是在小麦间进行杂交，遗传基础比较狭窄，难以取得突破性成果……大家尝试了很多办法。经过几代人的探索与研究，在刘先生的指导下，我们注意到了簇毛麦。”
陈佩度所说的“刘先生”，就是著名的遗传育种学家刘大钧院士，也是课题的主要完成人之一。他说的簇毛麦，是小麦的一个亲缘物种。和普通栽培小麦相比，簇毛麦不仅能抗白粉病、锈病、全蚀病、梭条花叶病等多种病害，还具有抗旱、耐寒、分蘖力强、小穗数多和籽粒蛋白质含量高等多种优良性状。而这些，恰恰是小麦生产中急需解决的重要问题。
怎样将簇毛麦的优秀基因引入小麦，同时避免其他不利基因的影响，培育出性状优异的小麦品种，是半个多世纪来遗传育种学家孜孜以求的目标，很多人在这条艰难的探索之路上半途而废。而刘大钧、陈佩度等课题组研究人员则迎难而上。
“小麦-簇毛麦远缘新种质创新及应用”研究成功建立外源易位系尤其是小片段中间插入易位系高效、定向创制新体系，创造性地解决了小片段中间插入易位系可遇而不可求的难题。课题组综合应用辐射、染色体配对控制体系和杀配子染色体效应诱导小麦与簇毛麦染色体之间的易位，育成涉及簇毛麦全部7条染色体的易位系。特别是通过小麦-簇毛麦T6VS/6AL整臂易位系成熟雌配子辐射，定向、高效育成了涉及簇毛麦6V染色体短臂不同区段的20多个易位系，选育出携带Pm21基因的高抗白粉病的小片段中间插入易位系，显著提高了染色体易位、特别是小片段中间插入易位的诱导频率和传递率。运用染色体分带、分子原位杂交、高密度分子标记和外源性状追踪的综合鉴定技术，大大提高了鉴定效率和准确度。成功将细胞遗传学和分子生物学方法巧妙结合克隆簇毛麦抗白粉病基因，为外源基因克隆提供新思路。利用基因芯片筛选簇毛麦受白粉菌诱导表达的基因，再利用小麦-簇毛麦异染色体系和结构变异体对簇毛麦抗白粉病候选基因进行物理定位，通过稳定转化、瞬间表达和基因沉默进行候选基因的功能分析，克隆出Pm21位点的关键基因Stpk-V，获得高抗白粉病的小麦转基因株系。研究论文在美国科学院院报《PNAS》上发表。国际著名学者Bikram Gill在受邀同期发表的评论文章中认为：小麦-簇毛麦易位系T6VS/6AL是继小黑麦T1RS/1BL易位系后在农业上具有重大影响的第二个整臂易位系。该研究创造性地将细胞遗传学和分子生物学方法相结合，有效解决了因外源染色体与小麦染色体不配对、外源基因克隆难的问题，为克隆外源基因提供了一个成功范例。实现了小麦-簇毛麦远缘新种质在育种中的大规模应用，对小麦白粉病和条锈病的抗源更新贡献突出。将携有簇毛麦优异基因的易位系与不同生态区的优良农艺亲本和骨干亲本回交，创造出便于育种家利用的新种质，基础研究与育种实践紧密结合，加速易位系在育种中的应用。利用该课题组提供的高抗白粉病和条锈病的小麦-簇毛麦T6VS/6AL易位系作亲本，地处不同生态麦区的内江市农科院、石家庄市农科院、西北农林科技大学、江苏里下河农科所等单位育成了内麦8号~内麦11号、石麦14、远中175、扬麦18等二十余个小麦抗病新品种。这些新品种抗病高产，已推广六千余万亩，增产小麦15亿公斤，创造经济效益35亿元。这些新品种的种植面积逐年上升，以它们作亲本的衍生系也即将发挥重要作用。
多一份创新，多一点坚持
在农学院，陈佩度老师淡泊名利的精神赢得了不少农学人的钦佩。在陈佩度看来，自己课题组的科研工作和大家都差不多，他说：“如果真有什么值得说的，也就是一份创新和一点坚持吧。”
除了上述课题上的创新，陈佩度说的“一点坚持”，就是整个课题组几十名师生对小麦染色体工程研究的30年的投入。早在上个世纪70年代我国尚未对外开放的时代，刘大钧院士通过南京中山植物园从英国剑桥植物园引进了原产于地中海沿岸的簇毛麦，从那时起，陈佩度和他的同事们就在导师刘大钧的指导下开始了小麦与簇毛麦的远缘杂交研究。从克服小麦与簇毛麦远缘杂交障碍，到获得簇毛麦与小麦的双二倍体，再获得小麦与簇毛麦的附加系和代换系，到再进一步创造出育种家能加以利用的易位系，又选育出抗病高产新品种，一步步走来，一**攻关，三十多个春秋，一万多个日夜，才有今天的收获，其中的艰辛和喜悦，旁人难以体味。
课题组在不断汲取新技术新理论的同时，注重自主创新：在获得整臂易位系的基础上又创建了高效诱导小片段中间插入易位系技术，突破了小片段中间插入易位系“可遇而不可求”的难题。他们将将细胞遗传学和分子生物学方法巧妙结合，成功克隆簇毛麦抗白粉病基因，为外源基因克隆提供了新的技术思路。
理论研究与生产实践完美结合，让农民尽快受益
在研究工作中，课题组还特别注意理论研究和生产实践的结合。如今，陈佩度教授已年近古稀。在一般人看来，以陈佩度的水平和资历，只要用电脑查查数据，到实验室指导指导学生做实验，就已经足够了。王秀娥却告诉我们，陈老师无论在哪里，都惦记着试验田里的小麦。“陈老师经常去试验地，每次从田里回来，都会滔滔不绝地跟我们谈他在田间看到的新材料，想到的新问题，提出一些新建议……课题组每年播种，也常常是陈老师亲自给学生做示范。”
王秀娥说，将科研工作与生产实践紧密结合，是农学院从事作物科学研究的专家们传承已久的作风。在课题组里，不管是老师还是学生，生产实践操作是他们日常工作的重要部分。陈佩度总是说：“（去田里）看品种就像看一个正在长大的孩子，不同的生长时期会长成不同的样子，就是一天的不同时间段，也会显现出不同的样子……我们必须要到田里去看，才能发现它在不同时期的变化……根据所看到的这些变化，再去设计实验加以验证，寻求变化的内在原因。”从研究工作到生产推广，陈佩度关注到每一个环节。他的治学态度深深感染着课题组师生。
“要培养科学家，而不是技术工”
中国工程院院士刘大钧，多次获科技大奖的陈佩度、王秀娥，年纪轻轻就成果突出的曹爱忠……多年来，课题组涌现出一个又一个科技明星。谈起团队建设的经验，陈佩度告诉记者，他们一直以培养农业领域的“科学家”而不是“技术工”作指导理念，注重对学生独立解决问题能力的培养。学生开始进行科研工作之初，课题组的导师就对他们的科研工作提出框架性指导意见，要求学生根据实际情况，自己寻找解决问题的方法和途径，甚至自己准备科研条件。他们实验室从不打“卡”，大家却都很自觉。
经过这样的培训，课题组培养的学生，研究能力和科学素养得到很好锻炼，到了新的岗位，基本上都能独当一面，立即开展科研工作。王秀娥的博士研究生赵仁慧这样形容道：“老师给我们的，不仅仅是一盘菜，而且是炒菜的方法。”
作为主要完成人，王秀娥在项目完成过程中作出重要贡献。近年来，传承课题组优势和特色，不断创新研究思路，将大麦基因芯片应用于抗病基因克隆，鉴定、定位和克隆了多个重要关键基因，并深入开展抗性分子机制研究。先后主持“十五”“十一五”“十二五”“小麦分子育种”和“染色体工程育种元件创制”等“863”课题，主持国家自然科学基金、国家转基因重大专项重点课题等20余项，在《Genome Research》《PNAS》《TAG》等重要刊物发表SCI论文30余篇，参编教材或著作4部，多次受邀在国际学术会议作报告。培养的研究生赴国外深造或已成为国内相关单位的研究骨干。
曾经师从陈佩度老师的曹爱忠，2006年获得博士学位以来，已经主持2项国家自然科学基金、江苏省自然科学基金、转基因专项子课题，“863”子课题、中央高校专项基金等项目，在国内外刊物发表研究论文30余篇，获国家发明专利6项。2011年还入选教育部“新世纪优秀人才计划”，成为我校“钟山学术新秀”。
新的一年又开始了，陈佩度希望他的团队能在遗传育种的这个领域，研究得再深一些，给我国农业生产的帮助，再多一些……