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花花柴：鹽堿地改良的優勢草
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來源：中國綠色時報
作者： 時間：2023/8/17
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近日,北京市農林科學院草業花卉與景觀生態研究所生物技術與逆境生理研究團隊發表研究論文,表明花花柴活性氧清除系統以及Na+/K+轉運系統協同調控了花花柴活性氧穩態、離子穩態和滲透調節平衡,同時高鹽脅迫促進了光系統II的光合性能,進而賦予花花柴高的耐鹽性。該研究對花花柴應用于鹽堿地改良及其耐鹽功能基因遺傳改良農作物和優良牧草抗逆性方面具有重要意義。
隨著研究的深入,也揭開了花花柴神秘的面紗。
北京市農林科學院草業花卉與景觀生態研究所首席科學家武菊英研究員告訴記者,花花柴為菊科花花柴屬多年生抗旱鹽生草本植物,俗名胖姑娘,分布于中國、中亞、蒙古、伊朗、土耳其等地。在我國主要分布在新疆準噶爾盆地、青海柴達木盆地、甘肅西北部和北部、內蒙古西部,常見大片群生于戈壁灘地、沙丘、干旱半干旱鹽堿地以及荒漠草原。
如果不是研究人員,很難接觸到這類植物,對其了解少之又少。
花花柴株高50—100厘米,有時可達150厘米,莖粗壯,直立,多分枝,中空。葉卵圓形,或長橢圓形,抱莖,全緣。有時具稀疏而不規則的短齒,質厚,幾肉質,兩面被短糙毛,中脈和側脈纖細,頭狀花序,瘦果,圓柱形,有4—5棱,端有長絨毛�；ㄆ�7—9月,果期9—10月,在中亞地區通常作為蜜源植物和生物沼氣原料推廣應用。
這樣一個看似普通的植物,為何會受到研究人員的青睞呢?
北京市農林科學院草業花卉與景觀生態研究所生物技術與逆境生理研究團隊帶頭人郭強副研究員介紹說,花花柴具有抗風蝕,耐沙埋、極度耐旱特點,依靠強大的根系吸收深層土壤中的水分正常生長,且冠幅寬大,是防風固沙的重要珍稀物種,同時也是阻止荒漠綠洲沙化的重要屏障。特別是,花花柴種子能在250毫摩爾混合鹽溶液中發芽,成年植株可在含鹽量為250—600毫摩爾混合鹽堿化土壤中正常生長。正因如此,花花柴被譽為鹽堿地改良的“脫鹽器”,通過刈割的方式,每年可從每畝鹽堿地土壤中帶走100—250公斤的鹽分。為了充分開發利用5億畝鹽堿地,以及京津冀協同發展規劃重大需求,北京市農林科學院草業花卉與景觀生態研究所率先與河北省農林科學院、天津市農業科學院組建京津冀鹽堿地生態植被修復聯合實驗室。依托聯合實驗室,草業花卉所生物技術與逆境生理研究團隊首先研發了花花柴育、繁、推一體化體系,并聯合英國亞伯大學植物學者LuisA.J.Mur教授,成功破解了花花柴適應高鹽生境的生理與分子機制。
“我們從中挖掘鑒定出抗旱耐鹽功能特異基因,獲得具有自主知識產權的國家發明專利,應用于優良牧草的抗鹽遺傳改良,更好的科技賦能將花花柴推廣應用于鹽堿地改良與利用,促進鹽堿地飼草產業的高質量發展�！惫鶑娬f�；ɑú窨此撇黄鹧�,卻是個寶藏草。
團隊成員李翠助理研究員介紹說,花花柴飼草產量高,營養期嫩葉多汁,粗蛋白質含量可達12%以上,含有磷、鈣、鐵等多種礦物質成分和17種氨基酸,其中賴氨酸、谷氨酸和天門冬氨酸含量較高,具有良好的飼用價值,曬干儲存可用做冬季飼草,以確保牧區家畜平穩度過春乏。
值得注意的是,花花柴是新疆阿勒泰地區12種特有植物之一,具有消炎止痛、降糖以及抗癌等作用,被收錄在藥用植物名錄中。為此,草業花卉所生物技術與逆境生理研究團隊建成多組學分析平臺,探明了初級代謝途徑和次生代謝途徑相互交織貢獻于花花柴適應高鹽生境,并挖掘了一批具有重要藥用價值的次生代謝產物,諸如苯丙素苷、綠原酸、生育酚、阿卡波糖、三萜、甾醇類、黃酮、類黃酮、奎寧等。藥用企業從花花柴中提取天然抗癌產物黃酮類化合物芹菜素,為花花柴天然藥物研發提供了強有力的支撐。
郭強表示,目前大部分研究只關注花花柴的抗旱耐鹽性,對其飼用和藥用價值的開發利用尚未開展系統性研究,嚴重阻礙了花花柴在草牧業與天然藥物研發中的應用。
據悉,草業花卉所生物技術與逆境生理團隊構建了花花柴核心種質資源圃,并通過科研攻關,以期篩選出藥牧兼用耐逆型花花柴新種質。這對于鹽堿地改良以及草牧業發展具有重要意義。 |
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湖南林業科技