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花花柴在河北曹妃甸含鹽量為2%的重度鹽堿地改良中進行示范應用推廣（北京市農(nóng)林科學院草業(yè)花卉與景觀生態(tài)研究所生物技術與逆境生理研究團隊 供圖）
近日，北京市農(nóng)林科學院草業(yè)花卉與景觀生態(tài)研究所（以下簡稱“草業(yè)花卉所”）生物技術與逆境生理研究團隊發(fā)表研究論文，表明花花柴活性氧清除系統(tǒng)以及鈉離子（Na+）/鉀離子（K+）轉運系統(tǒng)協(xié)同調控了花花柴活性氧穩(wěn)態(tài)、離子穩(wěn)態(tài)和滲透調節(jié)平衡，同時高鹽脅迫促進了光系統(tǒng)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(nóng)作物和優(yōu)良牧草抗逆性方面具有重要意義。
隨著研究的深入，揭開了花花柴的神秘面紗。
草業(yè)花卉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、蒙古國、伊朗、土耳其等地。在我國，花花柴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，人們很難接觸到這類植物，對其了解少之又少。
花花柴植株高50厘米至100厘米，有時可達150厘米。莖粗壯，直立，多分枝，中空。葉呈卵圓形或長橢圓形，抱莖，全緣。葉片有時具稀疏而不規(guī)則的短齒，質厚，兩面被短糙毛，中脈和側脈纖細?；ɑú窬哂蓄^狀花序，果實為瘦果?；ㄆ跒槊磕甑?月至9月，果期為每年的9月至10月。在中亞地區(qū)，花花柴通常作為蜜源植物和生物沼氣原料推廣應用。
這樣一種看似普通的植物，為何會受到研究人員的青睞呢？
草業(yè)花卉所生物技術與逆境生理研究團隊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。特別值得一提的是，花花柴種子能在含鹽量為250毫摩爾混合鹽溶液中發(fā)芽，成年植株可在含鹽量為250毫摩爾至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公斤至250公斤的鹽分。
為了充分開發(fā)利用5億畝鹽堿地，以及滿足京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃重大需求，草業(yè)花卉所率先與河北省農(nóng)林科學院、天津市農(nóng)業(yè)科學院組建京津冀鹽堿地生態(tài)植被修復聯(lián)合實驗室。依托聯(lián)合實驗室，草業(yè)花卉所生物技術與逆境生理研究團隊首先研發(fā)了花花柴育、繁、推一體化體系，并聯(lián)合英國亞伯大學植物學者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(chǎn)權的國家發(fā)明專利，應用于優(yōu)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(chǎn)業(yè)的高質量發(fā)展?！惫鶑娬f。
花花柴看似不起眼，卻是個寶藏草。
該團隊成員李翠助理研究員介紹說，花花柴飼草產(chǎn)量高，營養(yǎng)期嫩葉多汁，粗蛋白質含量可超過12%，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，曬干儲存可用作冬季飼草，以確保牧區(qū)家畜平穩(wěn)度過春乏。
值得注意的是，花花柴是新疆阿勒泰地區(qū)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(yè)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，使花花柴能夠適應高鹽生境，并挖掘了一批具有重要藥用價值的次生代謝產(chǎn)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(yè)從花花柴中提取天然抗癌產(chǎn)物黃酮類化合物芹菜素，為花花柴天然藥物研發(fā)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(fā)利用尚未開展系統(tǒng)性研究，嚴重阻礙了花花柴在草牧業(yè)與天然藥物研發(fā)中的應用。
據(jù)悉，草業(yè)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(yè)發(fā)展具有重要意義。
責任編輯：宋晰
