神奇树种“银杏”背后的秘密——扬州大学银杏种质创新与分子生物学研究团队

本期

王莉，女，扬州大学银杏种质创新与分子生物学研究团队带头人、扬州大学园艺与植物保护学院园艺系副主任、扬州大学中青年学术带头人、江苏省“六大人才高峰”高层次人才对象、中国林学会银杏分会副主任委员。

洪荒年代，远古时期只见银杏，不见恐龙，银杏类植物在2.7亿年前的早二叠世，就已生长在原始莽荒的土地上,被誉为植物界的“活化石”。银杏不仅起源古老，而且寿命极长，全国各地有数万株的银杏古树，千年以上的银杏古树也有不少。银杏树体的寿命如此之长，令人惊叹，而它们长寿的秘密到底是什么呢？本期农科有故事讲述的是破解银杏古树“长寿密码”的优秀团队——扬州大学银杏种质创新及分子生物学研究团队，及团队带头人王莉教授。

为了探索银杏这一神奇树种，扬州大学银杏研究团队在湖北和江苏选取了34棵健康的银杏树，确定其树龄在15年-1353年。以银杏树干维管形成层干细胞为主要研究材料，发现与成年树相比，古树中维管组织生长变缓，然而古树树干的横截面积增加量仍处于高水平，显示银杏古树形成层干细胞仍具有较强的持续不断的分裂能力。研究团队进一步测定了古树叶片诸多相关基因等，均未发现有显著的衰老变化。王莉教授解释，这些形态、生理和分子水平的研究结果说明，银杏古树在整体上依旧保持“青春活力”，尚未进入衰老阶段。银杏古树维管形成层细胞的持续分裂能力，在银杏树体避免衰老过程中发挥了重要作用。

扬州大学银杏团队金飚教授介绍“其实自然界大多数古树不是老死的，而是死于病虫害、极端天气、森林火灾和人为砍伐等。树木无法像动物那样躲避伤害，其一生的生长都在遭受环境胁迫、病虫害以及病菌等微生物的侵袭，尤其是古树树干内部木材遭受微生物的侵蚀而慢慢变空，最终将导致树干无法支撑树体而倒伏。”研究中发现银杏体内抵抗逆境、病虫害和病菌的抗性基因数量远远多于其他物种，木质素单体、类黄酮和芪类化合物代谢通路的基因数量和表达在银杏古树中也没有下降，这些具有特殊保护功能的代谢物在古树中的累积效应，大大增强了树体的抗性。此外持续合成木质素等物质，增加了树干的密度和强度，对不断增大的树体起到支持作用，这样就帮助了银杏在各种伤害中坚强地存活千年。

在探寻秘密的途中，团队还针对银杏产业发展中的一些关键难题开展研究，尤其在叶用银杏的栽培技术、次生代谢物的分子调控机制、银杏有性生殖过程和种实发育、叶色形成机制等方面取得了一些成果。项目研究先后获得国家自然科学基金、省自然科学基金、江苏省“六大人才高峰”、省林业科技创新等项目资助，依托项目发表论文50多篇，其中SCI论文30多篇。扬州大学银杏团队在探寻银杏长寿和次生代谢物调控领域等方面硕果累累，为地方银杏产业的创新与发展以及中国银杏资源的开发和利用贡献了一份力量，团队将继续探索银杏这一神奇树种，揭开其神秘面纱，投身于银杏的产业和科研中。

供稿：科技服务部

图片来源：王莉教授

制作：科学普及部

责任编辑：马子妍