干旱区生态环境知识资源中心(Arid): 肉苁蓉专性寄生外源信号物质作用研究

Arid

	肉苁蓉专性寄生外源信号物质作用研究
	宋玉霞; 陈虞超; 李苗; 巩檑; 石磊; 甘晓燕; 张丽; 聂峰杰
完成单位	宁夏农业生物技术重点实验室
登记(发布)日期	2012
中文摘要	该项成果来源于国家自然科学基金项目“肉苁蓉(Cistanche deserticola)专性寄生外源信号物质作用研究”。肉苁蓉寄生于超旱生植物梭梭(Haloxylon ammodendron)根部,主产于内蒙古、宁夏、甘肃、新疆境内干旱沙漠地区, 被列为名贵中药材的上品,由《中国药典》收载,它具有补肾阳、益精血、润燥通肠等功效,是使用频率最高的补肾中药。近年来,随着中医药和保健品产业的快速发展,肉苁蓉的市场需求量剧增,引起对野生肉苁蓉的滥采乱挖,不仅对生态环境造成了极大的破坏,其自然资源的蕴藏量也迅速下降,已属濒危植物。肉苁蓉的寄主植物梭梭易燃,热值高,被沙区人民大量砍伐以作烧柴或制作木炭,致使梭梭的分布面积日趋缩小;加之梭梭又是沙区优等饲用植物,骆驼极为喜食,严重的啃食使梭梭生长受到抑制,繁殖也受到影响,再加之采挖肉苁蓉造成的破坏,导致梭梭林的退化加剧和生态环境的恶化,梭梭也处于濒危状态,这些情况的存在直接威胁到肉苁蓉的生存。肉苁蓉和寄主的濒危以及资源的匮乏,市场对中药肉苁蓉的需求量大幅增加,使得肉苁蓉的生产与生态保护成为矛盾。为了合理解决这一矛盾,必须采用人工种植技术扩大肉苁蓉资源。国内目前采用的人工种植肉苁蓉的技术是将种植好的梭梭根系挖开,在根系周围再放上肉苁蓉种子,任其自然寄生。这种技术可控性差,费时费力,寄生和生产的盲目性较大,生产周期长,严重制约了肉苁蓉产业的发展,因此迫切需要研究一种能够人工控制和促进肉苁蓉寄生生长的技术。这一技术的研究,最重要的是掌握肉苁蓉与寄主梭梭之间专一性寄生的关键作用物质及其作用机理,从而破解肉苁蓉寄主单一,寄生困难的问题,为人工控制肉苁蓉寄生生产,保护濒危植物和生态环境,揭示专性寄生植物选择与识别寄主的关键问题提供理论依据和实践指导。该项成果开展了肉苁蓉专性寄生外源信号物质对其种子萌发、吸器形成、识别寄主、寄生生长等方面的作用机理研究,为揭示对肉苁蓉专性寄生与外源信号物质作用机理提供了丰富的理论依据,立项准确,具有重要的研究意义与应用价值。该成果应用现代生物技术研究手段,建立了肉苁蓉人工控制寄生生长技术体系;从肉苁蓉形态发育、内源激素水平变化、与器官分化有关酶活性、活性氧变化等方面,系统研究了外源信号物质对肉苁蓉寄生生长关键时期(种子萌发、吸器形成)的作用机制,确定了能够显著促进肉苁蓉种子萌发、吸器形成的重要外源信号物质氟草敏(norflurazon)和2,6-二甲氧基-对-苯醌(2,6-DMBQ)。比较研究了寄主梭梭根的生长发育、结构特征、矿质营养元素和次生代谢产物等防御能力相关因素与肉苁蓉识别寄主和专性寄生的相关性,搞清了肉苁蓉识别寄主的关键时期和决定专性寄生的主要因素,为揭示专性寄生植物寄生机理提供了重要的理论依据,为肉苁蓉资源的保护与扩大提供了技术支撑。该成果首次研究并建立了肉苁蓉人工控制寄生技术体系;首次确定了促进肉苁蓉专性寄生的主要外源信号物质和识别寄生的关键时期。首次将激光扫描共聚焦显微技术应用于肉苁蓉种子萌发体、吸器形态发育、钙离子浓度、囊泡运输等方面的研究,并在细胞学水平上揭示了吸器细胞发生与形态特征。首次系统比较研究了寄主根防御能力与肉苁蓉识别寄主及专性寄生的关系,阐明了肉苁蓉对梭梭专性寄生和识别的主要因素。该成果可应用于宁夏宁夏大部分地区,特别是一些风大沙多,水资源贫乏,荒漠化、盐渍化严重的沙荒地区。在这些区域内利用肉苁蓉专性寄生外源信号物质诱导法,开展肉苁蓉人工控制寄生技术示范与推广,一方面可解决肉苁蓉原料缺乏、供应紧张的问题,另一方面可为该区域培育新的经济增长点,增加农民收入。同时,还可充分利用肉苁蓉寄主植物梭梭防风固沙的作用,改善该区域恶虐的生态环境。这对促进宁夏干旱区沙化土地综合治理和生态建设,以及发展沙区经济都具有重要的生态、经济和社会现实意义。
中文关键词	肉苁蓉 ; 寄生 ; 物质 ; 外源 ; 信号 ; 梭梭
成果类型	基础理论
中图法分类号	S567
URL	http://dbpub.cnki.net/grid2008/dbpub/detail.aspx?dbcode=SNAD&dbname=SNAD&filename=SNAD000001589467
资源类型	成果
条目标识符	http://119.78.100.177/qdio/handle/2XILL650/243151
推荐引用方式 GB/T 7714	宋玉霞,陈虞超,李苗,等. 肉苁蓉专性寄生外源信号物质作用研究[Z]. 基础理论,2012.