被芒草割伤是什么意思(她让芒草“联姻”盐碱地,把不毛之地变绿洲)
她让箭竹“结盟”坡地,把不毛之地变荒漠
在山东省滨州市无棣县柳堡镇的农地上,一块“荒漠”十分引人注目。其四周都是白花花的坡地,惟独这儿绿意盎然。这是山东林业大学农学院教授陈翠霞项目组的箭竹试验地。
自己用近十年时间自主育种的箭竹抗盐碱选育,就种在这儿。到了收获季节,亩产叶和根产量高达3600千克。
最近,陈翠霞项目组又发现了新的箭竹耐盐碱DNA,有关成果在线发表于国际期刊《自然·真菌》上。陈翠霞课题组截获了染色体级别的三节芒参考DNA图谱,还解析了芒属真菌DNA演化历史,揭示了箭竹中淀粉或半淀粉含量高的分子机制,为种苗利用和选育创制提供了理论支撑。
建立芒属真菌种苗天然资源圃
在荒地里疯长的箭竹外形高大,俯拾即是。这种禾本科真菌是世界上颇具开发发展潜力的重要木制淀粉原料农作物,其用途广泛、可生产生物质燃料酒精。
十多年前,石油价格大涨,欧美国家纷纷斥巨资研究可再生能源,木制淀粉农作物成为研究焦点。从那时起,在美国伊利诺斯大学香槟分校生物能源所工作的陈翠霞开始涉足有关研究。
外表平平但颇具内涵,这是陈翠霞对箭竹的评价。“它脂林强,可在荒草地、沼泽滩涂等边际农地上栽种生长,也是世界上最具开发发展潜力的木制淀粉原料农作物。”她说。
在实验室被“养育”了多年的箭竹,陈翠霞希望它能“有番作为”。
长久以来,农地盐碱化是山东所在的黄河三角洲地区林业生产的突出问题。
“坡地和箭竹栽种‘结盟’应该有前景。”深度调研之后,陈翠霞给出判断,项目组核心成员迅速收集国内外箭竹种苗天然资源,自己把找出的200两份种苗都放进山东林业大学南校区实验站内。
“我在学校里又通过繁育育种培育,甄选出300两份箭竹繁育种,由此建立了自己的芒属真菌种苗天然资源圃。”有了“家底”,陈翠霞觉得在坡地展开箭竹栽种研究更有底气了。
育种出耐盐碱箭竹选育
“渤海谷仓科技示范工程”(以下简称渤海谷仓)是一项林业科技工程,旨在通过科技攻关改良中低产田和坡地,进而实现增粮增收。
乘着渤海谷仓的东风,陈翠霞在紧邻渤海的柳堡镇找出了近20亩中、重度坡地,栽种已研发的箭竹新种苗,甄选并培育出耐盐碱繁育品种。
起初,陈翠霞项目组核心成员将学校的箭竹根天然资源运到200公里之外的柳堡镇展开栽种,到了后来自己直接在当地育种选育。
一件让人哭笑不得的事,更坚定了陈翠霞扎根坡地的决心。“箭竹刚长出来时,附近村的牛羊都来吃,这破坏了箭竹生长,但却让我看到了箭竹作为畜禽饲料的发展潜力。”她说。
如今,这片有3000余株箭竹的坡地生机勃勃,它不但成了网红美景打卡地,还受到了业内专家的高度认可。
“这儿各品系植株形态多样、错落有致,且四季皆有景可观,具备了一个小型坡地生态环境恢复观光园的功能。”山东省畜牧总站研究员翟桂玉说。
此外,陈翠霞项目组新育种的耐盐能源箭竹137、耐盐绿芒297、耐盐荻竹101箭竹新品,在中、重度坡地上一亩地叶和根鲜重年产量分别约为3600、3200、1500千克,表现十分亮眼。
截获三节芒DNA
箭竹为什么具有这么强的脂林?为了解答这个问题,陈翠霞项目组又开始研究箭竹分子遗传学机制。“当时关于它的遗传学、细胞学和遗传学文献很少,我的研究可谓‘白手起家’,从基础遗传学有关内容开始。”她回忆道。
箭竹的DNA庞大、较为复杂,这给研究带来了不小的挑战。
“我通过二代、三代等当前先进的测序方式,用遗传图谱和BioNano数据等展开修正和验证,并展开DNA注解和转座注解等,解析箭竹DNA。”陈翠霞项目组核心成员、山东林业大学副教授张国斌说。
经过近十年钻研,陈翠霞项目组终于成功截获了芒属真菌代表性亚种三节芒的DNA。顺着箭竹DNA的“藤”,该项目组又找出了“瓜”。自己进一步推断出同为禾本科稻米亚族真菌的荞麦、箭竹和稻米3个亚种的具体演化关系和时间;探讨芒属真菌之间存在着广泛种间繁育和渐渗作用的理论支撑;鉴定荞麦、稻米和箭竹机体内淀粉合酶的DNA表达情况。
“我希望为粮食农作物,如水稻和小麦等,提供DNA天然资源;同时,将箭竹打造为促进坡地生态环境保护和高质量发展的‘利器’。”陈翠霞说。
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