東北地理所在羊草研究領域取得新進展
羊草(Leymus chinensis)作為我國北方草地生態(tài)修復與畜牧業(yè)發(fā)展的核心種質(zhì),其資源評價與選育利用一直備受學術界關注。近日,中國科學院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所(以下簡稱“東北地理所”)在羊草生物學特性研究及優(yōu)良品種選育方面取得系列進展:系統(tǒng)性研究成果在國際生態(tài)學期刊《Journal of Ecology》發(fā)表;同時,團隊選育的“東地7號”“東白1號”等羊草新品種通過審定,實現(xiàn)了羊草從基礎理論研究到生產(chǎn)應用實踐的有效銜接。
在《Journal of Ecology》發(fā)表的研究論文中,研究團隊多維度剖析了羊草的地理分布、生境適應、生殖生物學及遺傳異質(zhì)性等維度的特性,深入揭示了羊草跨越亞歐草原廣泛生境的生態(tài)適應機制,特別是其通過強大的根莖系統(tǒng)進行無性繁殖與種子有性生殖相結(jié)合的生存策略。同時,團隊針對羊草不同地理群體在葉色(灰綠與黃綠生態(tài)型)、分蘗能力及生殖器官形態(tài)上的顯著遺傳分化進行了系統(tǒng)評價,為解決羊草結(jié)實率低、發(fā)芽率低等制約生產(chǎn)的瓶頸問題提供了理論支持。該期刊編輯及評審專家認為,該研究對羊草的生物學特性描述“非常詳盡且透徹”(exceptionally detailed and thorough),為全球生物志(Biological Flora)系列貢獻了極具價值的亞洲數(shù)據(jù)。國際同行審稿專家指出:“該研究不僅通過形態(tài)學、細胞遺傳學等手段(如2n = 4x = 28的四倍體核型鑒定)解析了羊草的遺傳背景,更深入整合了關于花序結(jié)構(gòu)、種子散布以及鹽堿適應機制等方面大量實驗數(shù)據(jù),是一項具有獨特性且貢獻卓越的研究工作”。
面向東北蘇打鹽堿地生態(tài)修復的國家重大需求,利用重離子束誘變等現(xiàn)代育種技術手段,針對羊草種質(zhì)資源的抗逆性與產(chǎn)量性狀進行定向選育,成功培育出一系列具有高抗、高產(chǎn)特性的羊草新品種(系)。其中,2025年12月審定的“東地7號”羊草是利用重離子束誘變技術獲得的羊草新品種,具有植株高大、葉片寬、結(jié)實率高等優(yōu)良特性,是我國第一個以碳離子束(12C6+)誘變獲得的羊草新品種;“東白1號”羊草的優(yōu)勢是分蘗能力,展現(xiàn)出在鹽堿地環(huán)境下快速擴繁潛力。上述兩個品種的第一培育完成人分別為馬紅媛研究員與趙丹丹助理研究員。
為了支撐長效育種,團隊建立了系統(tǒng)化的羊草種質(zhì)資源圃,實現(xiàn)了對多樣化遺傳資源的保育、評價與持續(xù)利用。該平臺的建立,不僅支撐了上述高水平學術論文的發(fā)表,更為后續(xù)突破性品種的持續(xù)產(chǎn)出提供了堅實的物質(zhì)基礎。上述階段性進展使我所在羊草“基礎理論研究、種質(zhì)資源保育、優(yōu)良品種選育”的研發(fā)體系得到了進一步完善,團隊期望能以此為我國北方草原生態(tài)屏障建設及鹽堿地植被恢復提供有益的科學參考與種源助力。
上述研究成果發(fā)表在中國科學院一區(qū)top期刊《Journal of Ecology》上,東北地理所馬紅媛研究員為第一和通訊作者,中國科學院新疆生態(tài)與地理研究所王雷研究員為共同通訊。本研究得到國家重點研發(fā)項目(2022YFF1300601)和國家自然科學基金聯(lián)合基金項目(U23A2004)的共同資助。
論文信息:Hongyuan Ma*, Shaoyang Li, Dandan Zhao, Wenwen Qi, Yi Li, Yaxiao Li, Lu Xu, Mengdan Sun, Haitao Wu, Lingxue Yu, Jingyu Li, Xianming Lai, Hongling Wang, Lei Wang*. International Biological Flora: Leymus chinensis. 2026, 114(2): e70271
論文鏈接:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2745.70271

圖1 羊草生物學特性及育種平臺

?圖2 羊草小穗結(jié)構(gòu)及穎果的形態(tài)特征

圖3 羊草根尖細胞染色體熒光顯微圖?

圖4 灰綠和黃綠型羊草


圖5 培育的羊草新品種
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