胡杨千年不倒不朽为啥
我省科学家找到原因了
每日甘肃网-西部商报讯(记者郭涛通讯员吴振荣柯溢能)胡杨“生而千年不死，死而千年不倒，倒而千年不朽”，是生长在荒漠沙地中的珍奇乔木树种，它耐寒、耐热、耐盐碱、抗风沙，被誉为“沙漠之魂”。作为沙漠中唯一成林的珍奇树种，胡杨可将它的根系深扎至20米以下的盐碱地层中吸取并贮存水分，顽强不屈、傲岸屹立在广袤无垠的大漠中。
胡杨林刘建全供图
胡杨为何能在极其复杂的自然环境下千百年傲然矗立呢？近日，由兰州大学生命科学院草地农业生态系统国家重点实验室主持研究，在线发表于国际著名杂志《自然通讯》的文章《胡杨基因组揭示其耐盐适应性机制》，揭示了“沙漠之魂”胡杨能千百年来傲然矗立的原因。这是世界上首次报道耐盐树木基因组，为深入理解树木耐盐的遗传学机制提供了基因组学方面的证据。
胡杨体内有10类关键基因
“人到了海里如若没有淡水的补给，依然会被渴死。生活里我们吃多了太咸的食物常常觉得‘齁得慌’，口干舌燥。这都是因为盐分进入人体细胞，高渗性脱水导致‘口渴’。”兰州大学刘建全教授说：“荒漠地区降水量小，蒸发量大，导致溶解在水中的盐分容易在土壤中积聚，类似海水一样限制了植物的正常生存。但是我们发现，胡杨依靠其强大的离子转运功能，将体内多余的盐分排出，在生命望而却步的沙漠中存活下来。胡杨体内有10类优于不耐盐杨树的关键基因，这些基因像‘搬运工’一样，将细胞中的钠离子抽出，同时将游离的钾离子搬入细胞内以补充细胞内离子浓度，也同时保证水分平衡，从而让植物不至于因为‘盐多水少’而‘渴死了’。研究人员发现，胡杨内负责离子转运的10类关键基因中要么增加了基因数量，要么基因发生了快速适应性突变或上调了表达量；前者类似给‘搬运工’多找了几个帮手，正所谓一个好汉三个帮，人多力量大；而后两类变化类似增加了‘搬运工’的力气；这些变化一起促进了胡杨‘排钠保钾’的顺利进行，赋予胡杨惊人的抗盐能力，将沙漠中的地下盐水吸进主干，然后将水分中的盐碱通过枝干排出体外，排出的盐碱有时犹如眼泪一般，形成‘胡杨泪’”。
胡杨“不倒、不朽”有其遗传基础
研究人员还发现，作为组成胡杨木材主要细胞的木纤维，其细胞壁的厚度和细胞壁上的木质素的含量，决定着木材的硬度及耐水抗腐性。胡杨死后，木纤维的细胞壁要比普通杨树薄1/3左右，木质素含量亦低8.2%～31.3%。与此同时，负责细胞壁形成的部分基因数量增加了，有些基因也上调了其表达量，这些都与细胞壁和木质素的特性有关，说明胡杨“不倒、不朽”是有其遗传基础的。
刘建全教授说，他们之所以选择胡杨作为研究对象，是因为胡杨在调节气候、防风抗沙等方面有很大的作用。他们从基因组水平解析胡杨的抗逆机制，揭示了树木抗盐的遗传基础。运用这些基因资源培育耐盐、耐旱的杨树和牧草，就可以在西北盐碱地和干旱地栽培，这样以来，罗布泊干旱的沙漠里长出牧草，重现“风吹草低见牛羊”，民勤一毛不拔的盐碱地里种植小麦和牧草，这些美好图景似乎不再是天方夜谭。
（原标题：甘肃省科学家找到胡杨千年不倒不朽的原因了）
