“全链条”创新助推柑橘产业

 
 
“全链条”创新助推柑橘产业  
 

邓秀新（右一）仔细查看柑橘生长情况。

编者按

国家自然科学基金创新研究群体项目，旨在支持优秀中青年科学家，共同围绕一个重要研究方向合作开展创新研究，培养和造就在国际科学前沿占有一席之地的研究群体。

多年来，在该类项目的支持下，一批科学家成长为学术带头人和研究骨干，实现多个前沿领域从“跟跑”到“并跑”“领跑”。其中，在生命科学领域，中国科学院院士舒红兵、中国工程院院士邓秀新领衔的两个团队，均连续获得三期创新研究群体项目资助，在各自的领域成绩斐然。本期基金版聚焦上述两个科研团队，展示他们科研工作的风采。

■本报见习记者 任芳言

“为什么有的橘子在南方是绿色，越往北却越红艳？把柑橘的颜色弄透，可以举一反三。”8月2日，接受《中国科学报》采访时，中国工程院副院长、中国工程院院士邓秀新这样表示。

他从办公桌上拿起一个形似木瓜的橘子，“这个橘子是今年4月在云南怒江州摘的，在北方，受温度降低的刺激，它的颜色会越来越红”。

作为现有院士队伍中唯一一名因柑橘领域研究获选的学者，邓秀新被称为“柑橘院士”。他领衔的国家自然科学基金创新研究群体项目历经9年、持续3期，解决了多项我国柑橘产业中的关键问题，涵盖基础研究到产业这一创新的“全链条”。

“科研成果要上得了天，更要入得了地。”邓秀新强调。

9年“4个一” 从基因到市场

买生鲜果品，看颜色分辨好坏是人们最常用的法则。水果色泽形成机制如何？在邓秀新看来，这种从生活中来的问题最值得下功夫研究。

“而在基础生命科学领域，这样的问题不能被完全覆盖到。”基于这样的考虑，邓秀新带领团队获得了国家自然科学基金创新研究群体项目的资助。从2010年第一期项目开始，再到2018年第三期项目结题，他们围绕“园艺作物种质资源研究与遗传改良”这一主题，研究问题愈发贴近和聚焦实际生产。

9年中，邓秀新团队得到了“4个一”：一套技术、一条新路、一张图和一份特殊的遗传材料。

其中“一套技术”就是调控柑橘表皮颜色的方法。这一技术始于关键基因的发现，延伸到市场应用中。

身为“柑橘院士”的邓秀新，往不同柑橘产区跑是常有的事。在南方各地搜集柑橘种质资源，更是邓秀新团队的必修课。将从各地搜集到的柑橘与其色泽相对应，研究团队发现：地点越靠北的柑橘，果皮颜色往往越红艳。而生在南方的橘子虽然“卖相不佳”，但往往含糖量更高、香味更好。

艳丽与芳香，只需一样就够了吗？这一疑问经过多年探索，终于有了答案——研究团队发现，柑橘颜色变化与PSY、LCYB2和CCD4b等关键基因的表达调控有关。

历史上，柑橘随着往北或往冷凉地（迁徙）种植，这些基因启动子区域出现DNA插入，表现出对低温或逆境比较敏感。例如红橘，当秋天来临，温度降低诱导果皮CCD4b基因表达，果皮中的类胡萝卜素降解成脱辅基类胡萝卜素——柠乌素，果皮就变成了深红色。

在研究人员看来，弄清楚柑橘色泽形成的机制后，就可以通过改变温度、逆境处理或人工给与逆境信号（如乙烯处理）等措施，使原本橙黄的表皮变成橘红色。