探秘逆境植物实验室-科技动态|园林科技-中国风景园林网-中国风景园林领先综合门户

www.chla.com.cn 中国风景园林领先综合门户

探秘逆境植物实验室

[日期：2010-04-16] 来源：山东商报作者：发表评论(0)打印

这是一个特殊的实验室，它的四周由玻璃制成，看起来好像是一间巨大的温室，里面摆放着各色植物，有的植物因为长期未浇水，已经变得枯萎，有的植物则被特意种植在盐碱土壤中，还有的植物则被放置在具有重金属污染的土壤中。它们所有的生长繁殖都被记录下来，进行科学研究。

　　这就是逆境植物实验室，用来观察植物的抗逆性，并且进行各种转基因实验。近日，记者来到了山东师范大学生命科学学院，对山东省逆境植物重点实验室进行了探访。

　　狗尾巴草进入温室

　　在山师大生命科学学院楼前的空地上，记者见到了已经建成一年之久的“山东省逆境植物重点实验室”，据生命科学学院正在读博士的侯蕾同学介绍，这只是逆境植物实验室的一部分而已。

　　记者走进这间实验室发现，里面摆满了各种植物，有的植物因为缺水，叶梢已经开始发黄枯萎，还有的培养皿中带有一些白色的结晶颗粒。

　　“这些都是实验室要用的植物，”侯蕾向记者解释说，为了研究植物的抗逆性，实验室会专门针对不同的植物进行模拟生态繁殖。比如说有的植物会种植在富含盐碱的土壤中，有的植物则要种植在干旱的土壤中。更让记者惊讶的是，在温室的一角，记者居然发现了大量的狗尾巴草，而它们则是实验室进行抗逆实验的一部分。“我们给予这些狗尾巴草各种恶劣的环境，观察它们对恶劣的环境所产生的应变反应。”

　　除了进行模拟自然条件下恶劣的生长环境外，实验室的工作人员跟教授们还在进行着各种尝试，比如通过各种特殊的灯光模拟紫外线对植物进行光照，考察植物的反应；或者是可以降低或提升温度，观察植物的生长变化等等。“事实上所谓的逆境实验室，就是给植物极其恶劣的生存环境，逼迫促使它们在生长中对这些环境产生应对能力。”侯蕾告诉记者说，对于植物来说，当它们遭遇到严酷的逆境时，往往会产生一些意想不到的突变：“不可能每一株植物都会产生基因的突变，但是总会有一小部分的植物能够适应突变的环境，生存下去。”如果用通俗的话说，就是人为的促进植物进行进化。

　　未来用海水种植水稻？

　　那么逆境植物实验室将为科学家们提供什么样的帮助呢？或许我们可以从山师大的博士生导师张慧所描述的场景里窥得一二。

　　“我们都知道现在地球的淡水资源在减少，那么将来淡水不够用了怎么办？我们可以用海水来灌溉农田。”张慧向记者描述了这样一种情况：在未来的数年间，我国沿海各省将会在海边修建大量的水利工程，蔚蓝色的海水被引入内陆地区，经过河道或者专用的管道，然后送到水稻田中进行大面积的灌溉。

　　这些生活在蔚蓝色海水中的水稻，像普通的水稻一样生长，发芽，最后结果，然后被收割机收割，最终送上我们的餐桌；而困扰我们的干旱和沙漠也得到了有效的治理，一株株特殊的植物开始在干旱的沙漠中快速生长，原本漫天的黄沙变成了绿洲；原本惧怕低温的农作物开始在北方不断的生长发育，威胁到我们身体的重金属污染也因为一些特殊植物的出现而被分解消化。

　　“这么说可能大家觉得是在痴人说梦，但是对于我们这些研究植物抗逆性的专家来说，这个梦想已经距离现实越来越近了。”张慧肯定的告诉记者说。

　　喝盐水长大的满天星

　　张慧为何会如此确信海水种植水稻不是梦想呢？记者在逆境植物实验室中找到了答案。

　　在实验室的温室中，一种特殊的植物被大量培育，其土壤中含有大量的盐分，经过仔细观察记者发现，这些植物的表面都有着层层的白色颗粒，“这些白色的东西就是土壤中的盐分。”张慧告诉记者说，这种植物叫做补血草（即俗称的满天星）。与其他植物不同，补血草本身具有一种分泌盐分的能力，“这就好比我们人类，剧烈运动时，我们的汗腺会排出大量的汗水，补血草本身也具有这种类似汗腺的东西。”当实验室的工作人员用含盐量高的水去灌溉补血草时，它们会把盐分通过根茎吸收，然后通过叶子表面的“汗腺”把其中的盐分排出体外，从而得以继续生存。

　　如今，张慧正带领着自己的学生培育大量的补血草，然后在显微镜下将补血草叶面的“汗腺”分离出来进行观察，“为什么补血草会有这种汗腺，而其他植物没有呢？我们可以通过DNA的对比，发现其汗腺出现的原因，然后尝试着去把这种DNA镶嵌到水稻中去，让水稻也具有排泄盐分的能力。”

　　张慧告诉记者说，世界上已经有很多科学家在研究类似的问题，“大家都在尝试着使用海水去灌溉植物，因为在未来淡水资源会越来越珍贵，所以如何利用海水是一个很重要的课题。”

　　“在不同的环境下，植物会表现出各种抗逆性，比如说抗旱、抗盐碱、抗低温或者抗高温等等，这些都是植物的抗逆性。”张慧告诉记者说，我国一直很重视农业发展，因此在研究植物的抗逆性上投入了很大的资金：“希望我们通过植物的逆境实验，能够培育出抗旱、抗盐碱、抗低温或者是抗高温之类的植物，来改变生态环境，加大农业的发展力度。”

　　可以分解重金属的植物

　　“除了可以培育出抗旱、抗盐碱、抗低温高温的植物外，我们还可以利用植物的抗逆性来分解重金属污染。”张慧告诉记者说，由于人类对重金属的开采、冶炼、加工及商业制造活动日益增多，造成不少重金属如铅、汞、镉、钴等进入大气、水、土壤中，引起严重的环境污染。

　　“比如说蔬菜，前一段时间就有新闻报道说某些地方的蔬菜重金属污染超标，但是某些植物对于重金属有分解作用。”张慧告诉记者说，在一些富含重金属的矿山附近，往往会生长着一些植物，这些植物对于重金属污染已经有了分解能力：“我们可以通过模拟矿山或使用重金属污染的土壤培育一些植物，然后观察它们对重金属的抗逆性，根据它们的变化来选择出可以分解重金属的物种进行研究，然后培育出可以分解重金属或者是抵抗重金属的植物。”

　　名词解释：植物抗逆性

　　“任何一种植物，都具有抗逆性。”山东师范大学博士生导师张慧告诉记者说，所谓的植物抗逆性，是指植物所具有的抵抗不利环境的某些性状。“举个简单的例子，仙人掌可以在极度缺水的沙漠中存活，海南的红树林可以长期生活在海水中等等，这都是植物所具备的抗逆性。”

　　张慧告诉记者说，在遥远的远古时期有很多的植物，当地壳因为运动而发生改变时，这些植物的生存环境也发生了剧烈变化：有的时候因为大陆的抬升，造成了气候的湿润和温度的降低，有时候地面的凹陷，导致了河水海水的倒灌，在环境的剧烈变化下，大批的植物因为无法适应突变的环境而死去，但是也有少数植物，虽然其生理活动遭到了重创，但是却顽强的活了下来。

　　周围生存环境的剧变依然在延续，这些顽强生存下来的植物开始逐渐的适应这些环境，于是它们继续开始繁殖，其体内的基因也开始逐渐变化，最后直至完全适应了现有的生存环境。“一些植物可以采取不同的方式去抵抗各种胁迫因子，这就是植物的抗逆性。”张慧告诉记者说，正是因为植物具有这种抗逆性，才能够不断的适应环境，经过数千万年的不断进化，形成了如今我们所看到的各种植物。

　　“当然，正因为植物具有抗逆性，它们的其他方面就会减弱，比如说仙人掌，虽然耐旱耐高温，但是生长缓慢。”从事植物抗逆性基因研究多年的张慧不由得感慨造物主的神奇：“这就好像人一样，你的某一方面突出的同时，另一方面可能就会弱化，所以说我们这个世界没有全能型人才就是这个原因。” (本文来源：山东商报 )

编辑：Aggie | 阅读：次

【已有(0)位网友发表了看法点击查看】

顶一下

回首页