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求索回眸8:误操作让辣椒疫霉产生大量孢子

已有 635 次阅读 2021-2-3 10:20 |个人分类:科研感悟|系统分类:科研笔记

 

 在辣椒疫霉病生物防治研究中,还发生了另一个值得回忆的小故事:研究生司美茹因为意外失误,获得了大幅度提高辣椒疫霉产孢量的方法。

 进行辣椒疫霉生物防治研究,需要大量病原菌。给辣椒接种病原菌,使辣椒染病,再观察接种生防菌有无防病效果。病原菌和生防菌接种先后顺序不同,会产生不同效果。将先接种生防菌,过段时间再接种病原菌,产生的防病效果称为“预防效应”;先接种病原菌,让辣椒染病,再接种生防菌,产生的病害减轻效果,被称为“治疗效应”。病原菌接种时,可以用菌丝体,也可以用孢子(相当于农作物的种子)。向土壤中接种,用孢子效果更好,接种更均匀。

 辣椒疫霉产孢困难,在PDA培养基上,孢子很少,常常因缺孢子影响研究进度,我们苦于找不到更好的提高辣椒疫霉孢子产量的方法。为了提高辣椒疫霉孢子产量,我们设计了多种培养基进行试验。

 有一次,司美茹制备了大量的疫霉试管培养基,其中的培养基成分为粉碎玉米小颗粒,灭菌前需加入水。但由于试管多,加水时漏掉了几支试管。灭菌结束,从高压锅中取出灭菌材料时,才发现,有几支试管未加水。按通常惯例,这几支试管就不能用了。而我的处事思维有点特殊,舍不得轻易扔掉任何东西,除非证明这些东西确实无用。

 我随之产生了一个想法:向这些忘记加水的灭菌试管中加入与其他试管等量的无菌水,让试管中的粉碎玉米小颗粒吸水膨大,再接入辣椒疫霉,观察其生长及产孢情况。

 几天后,奇迹发生了,辣椒疫霉在这些试管中生长了,菌丝生长量不大,但产生的孢子量非常大,是正常条件下的几十倍,甚至几百倍。对这个意外的结果,我们欣喜万分,这正是我们长期所希望的结果!

 踏破铁鞋无觅处,得来全不费功夫。由于错误操作,我们发现了一个让辣椒疫霉大量产生孢子的方法。在后续的辣椒疫霉生物防治研究中,用这种改变加水顺序的方法,我们就能轻而易举获得大量的病原菌接种材料,大幅度加快了研究进度。

 为什么会出现这样的结果?我们的初步分析是:先加水后灭菌,加水后玉米颗粒中的淀粉吸水膨胀,高温灭菌时,膨胀淀粉受热糊化,糊化淀粉易被疫霉分解糖化,会产生较多的葡萄糖。疫霉在营养丰富的培养基上,菌丝快速生长,但产孢子少。粉碎的干玉米颗粒先灭菌,干玉米中的淀粉无水不膨胀,加热时不发生糊化作用;灭菌完毕再加水,不加热,玉米颗粒中的淀粉也不发生糊化作用,从而使试管中粉碎玉米中的淀粉以生淀粉的形态存在。

 生淀粉难被疫霉分解糖化,接种疫霉后产生的葡萄糖很少,辣椒疫霉在这种营养缺乏的培养基上,生长艰难,菌丝量很少,为了延续生命,就会大量产生孢子。

 营养丰富长菌丝,营养贫瘠产孢子,这是在真菌中普遍存在的规律。我们的误操作,无意中制备了营养贫瘠的培养基,产生大量孢子也是必然结果。

 在植物病原真菌的研究中,想获得大量孢子,有时是非常困难的。无意中,我们多做了一次尝试,就获得了意外的结果。

 错误,往往会开启新领域的大门,是获得重大发现的机会。按常规思维处理试验错误,只能看到前人已看到的结果。深究错误操作的结果,就会看到正确操作时看不到的现象。在无意之中误打误撞,就会看到意外的景象,就会窥探到上帝不愿意向我们泄露的秘密。

 如果我们用简单放弃的态度对待试验错误,不去仔细观察,就会错失产生重大发现的机会。

 多看一眼,多想几分钟,也许就有新的惊人发现,世外桃源就会出现在我们面前。

 这个小故事对我的启示是:要正确对待试验中出现的错误,不要简单放弃错误的结果,不要把科学研究中的误操作看做试验失败,不要因此沮丧懊悔。误操作往往会带来意外的丰硕收获。

 上帝永远垂青细心观察世界,观察自然现象的人!

 自然界的秘密就藏在易被忽略的蛛丝马迹中,藏在偶然的失误中。

 

 



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