核桃为什么会这样红？
———记果树学省级特聘教授、河南农业大学2017年“最美教师”吴国良
“再有两个月就该上山了，去年结了200个果，毛庄定植的品种苗已经长起来啦……”提起核桃来，吴国良就满心高兴，这说的可不是普通核桃，而是红瓤核桃。园艺学院三区及毛庄基地里，核桃遗传资源引种圃近两年来引种的150余份种质资源中，就有他最牵肠挂肚的红瓤核桃。两年来，山里的两株红瓤核桃就像他寄养在别人家的宝贝一样，除了每年要给当地农户除虫施肥等的管理用工钱，还要定期看望，到了结果的时候，再拿钱把这些珍贵的果子买回来。
河南省核桃界的“人口普查”
“去年夏天我们这实验室里几袋子核桃呢，就在这儿放着。论个儿买的，金贵着呢。”吴国良的研究生揭波指着实验室里带着编码的核桃介绍道。“现在毛庄基地的实生苗都长得不错，我们还嫁接了32株。”
2015至2017年间，为了完成国家林业局“河南省核桃遗传资源调查与编目”这个项目，吴国良带着他的学生们几乎跑遍了河南的核桃产区。这次核桃遗传资源调查编目就相当于核桃界的“人口普查”。2016年5月份，在修武的深山里，几经辗转，吴国良和3个学生拐进了一个不起眼的小院。盛夏绿意盎然的院落里，赫然出现一株红绿参差的大树，挂着红色的核桃果实，学生们目瞪口呆，简直就像在做梦。谁都知道，常见的核桃树从叶子到果实外皮都是绿色的，如今这棵嫩叶鲜红、果皮褐红色的核桃树，绝对是珍稀的核桃种质资源。研究生李永洲大喜：“红瓤核桃，这就是我要研究的方向！”
吴国良一边详细询问核桃产量、病虫害和早晚实特性等情况，一边指导学生观察核桃树体获取“核桃遗传资源描述表”上的资源信息，主要包括核桃立地条件、形态特征和生物学特性等信息。另外2名学生取来完整核桃叶片，放置于黑绒布下获取叶片照片信息，并用标尺标记叶片大小；同时获取该核桃树的地理信息、整树照片、结果状照片和生长海拔等。信息记录完成后，他们又摘取20个成熟核桃，要带回实验室中获取果实特性(坚果形状、壳厚和核仁皮色等)信息，最终按照“核桃种质遗传资源编目”要求将所有核桃资源的信息登入电子信息并完成汇编。
三年间，依托地方林业技术推广站的技术人员，吴国良的双脚走遍了河南省18个县51个乡镇100多个行政村，调查出有利用价值的核桃资源总份数逾200余份，收集部分核桃资源并图像采集份数104份。毛庄的核桃资源圃中，保存了珍稀品种类型及遗传资源30余份。核桃种质资源是极其珍贵的自然资源和农业遗产，为研究核桃的起源和进化、培育核桃新品种奠定了丰富的物质基础。
解开红瓤核桃的鲜红呈色之谜《中国核桃志》中有关于红瓤核桃的记载，其典型的生物学性状是当年新梢的表皮、韧皮部、嫩芽、复叶、果皮均为红褐色，核桃仁种皮为鲜红色。研究表明，红瓤核桃中呈现红色的物质是花青苷，这种化合物种类繁多，但是迄今尚无人分析清楚具体是哪种物质。花青素是一类广泛存在于植物体内的水溶性色素，水果、蔬菜、花卉的颜色大都与之有关，在自然状态下花青素与各种单糖形成糖苷，成为花青苷。目前，花青苷已被证明具有抗肿瘤活性，并能防止冠心病，同时还具有抗氧化作用，因此备受各界关注。随着在苹果、梨、葡萄等果树着色机理方面的研究不断深入，核桃基因组测序结果也于2016年公布，但是关于红瓤核桃颜色成分分析及其着色调控机理的研究尚未见报道。所以吴国良带领学生，以普通核桃和红瓤核桃为试材，对其发育过程中叶片和果皮的花青苷代谢规律进行了研究。
接下来，吴国良多次亲自驾车往返于郑州与太行山的采样点，多次的田间观察及仔细选样，很多遍的材料重复处理与提取。在吴国良的指导下，硕士生李永洲以同一生境的红瓤核桃和普通核桃为试材，每月采集一次叶片和果实，采样包括叶片发芽初期、营养生长期、结果期和成熟期。简单枯燥的试验过程一遍又一遍，一遍又一遍。最终功夫不负有心人，通过采用超高效液相色谱-二极管阵列检测器串联质谱定性和定量检测方法，《UPLC-PDA-MS/MS测定红瓤核桃中花青苷类物质》的论文终于问世，个中的甘苦只有导师和研究生自己清楚！
在后续试验中，采用了近年来较流行的转录组测序技术，比较分析了红瓤核桃和普通核桃的叶片和果皮分别在不同发育阶段，与花青苷合成相关酶基因和三大转录因子的差异。团队的试验表明，不同发育时期红核桃和绿核桃差异基因共6846个，这些差异基因中可能存在调控核桃花青苷合成的关键基因。通过这些差异基因进行GO富集分析，分别有14405条、7910条和6712条unigenes归入生物学过程、细胞组分和分子功能三大类。通过DGE分析，从差异基因中筛选出注释到花青苷生物合成途径中8个酶的8条候选unigenes，这8条unigenes在不同时期的不同核桃品种之间均存在差异。试验通过基因差异表达分析，最后筛选出2个MYB候选基因均属于R2R3-MYB类，2个 bHLH候选基因，2个WD40候选基因。这些资料为分析红瓤核桃的呈色分子机制提供了重要的信息，对进一步研究红瓤核桃的色素沉积和分子标记育种具有重要意义。
事业让他更年轻吴国良来自农村，对农村有着深厚、朴素的情感。作为改革开放后的第一届大学生，他的成长足迹也印证了我国核桃产业和核桃学科的蓬勃发展。1978年，怀着对启蒙读物《米丘林的故事》的好奇以及对家中几棵果树品种改良的愿望，他的大学志愿毫不犹豫地选择了农学院和果树专业。至今，吴国良研究核桃已逾35个年头了。
吴国良主要从事果树育种和相关分子生物学研究工作，主持选育出豫香等4个核桃新品种，获省级二等奖科技成果3项。先后主持国家自然科学基金项目2项、国家林业局重大专项和河南省重大研究项目等5项。主编、参编教材3部，发表学术论文110多篇。作为核桃专家，吴国良主动参加全省各地的扶贫咨询和技术培训，多点支持扶贫项目，全年他有近半数的周末休息日是在扶贫点度过的。自2010年以来，他先后被聘为我省登封、灵宝等多地的核桃科技顾问，并被我省援疆的对口单位新疆自治区哈密市聘请为社会发展高级顾问，为我省及新疆哈密的林果生产提供技术支撑。
30多年弹指而过，对吴国良来说更是时不我待。今年6月，吴国良的学生李永洲因其优异的科研业绩 （发表2篇SCI及EI论文）荣获校级优秀硕士生、并顺利成为中国农业大学的博士生，他又招收到了硕士期间已发表SCI论文影响因子4分以上的博士生，这是多么令人高兴的事！吴国良恰逢60周岁，但头发乌黑少有白发，身姿矫健。他的学生说：“老师平时穿着随意，但是出席重要会议时西装革履，头发乌黑特有精气神儿，特年轻，我们刚认识吴老师时都不敢相信他的真实年龄。”吴国良听了这句话，笑了起来：“可能是我的事业让我更年轻吧，古人有云久服核桃令人轻身耐老！”
育核桃，育人才，这正是吴国良的毕生事业。核桃历来有着“万岁子”、“长寿果”的美誉，据说常吃核桃能使人白发返黑。教书育人则需要持久的热情与专注。所以当教书育人遇见了核桃研究，便赋予了吴国良青春的外表和丰富的内心。时逢7月，暑假将至，吴国良的日程早已安排满满。酷暑炎热，对他来说，也不过意味着又一季的硕果累累。
（学生记者郑青华对本文也有贡献）