东北地理所在羊草研究领域取得新进展
羊草(Leymus chinensis)作为我国北方草地生态修复与畜牧业发展的核心种质,其资源评价与选育利用一直备受学术界关注。近日,中国科学院东北地理与农业生态研究所(以下简称“东北地理所”)在羊草生物学特性研究及优良品种选育方面取得系列进展:系统性研究成果在国际生态学期刊《Journal of Ecology》发表;同时,团队选育的“东地7号”“东白1号”等羊草新品种通过审定,实现了羊草从基础理论研究到生产应用实践的有效衔接。
在《Journal of Ecology》发表的研究论文中,研究团队多维度剖析了羊草的地理分布、生境适应、生殖生物学及遗传异质性等维度的特性,深入揭示了羊草跨越亚欧草原广泛生境的生态适应机制,特别是其通过强大的根茎系统进行无性繁殖与种子有性生殖相结合的生存策略。同时,团队针对羊草不同地理群体在叶色(灰绿与黄绿生态型)、分蘖能力及生殖器官形态上的显著遗传分化进行了系统评价,为解决羊草结实率低、发芽率低等制约生产的瓶颈问题提供了理论支持。该期刊编辑及评审专家认为,该研究对羊草的生物学特性描述“非常详尽且透彻”(exceptionally detailed and thorough),为全球生物志(Biological Flora)系列贡献了极具价值的亚洲数据。国际同行审稿专家指出:“该研究不仅通过形态学、细胞遗传学等手段(如2n = 4x = 28的四倍体核型鉴定)解析了羊草的遗传背景,更深入整合了关于花序结构、种子散布以及盐碱适应机制等方面大量实验数据,是一项具有独特性且贡献卓越的研究工作”。
面向东北苏打盐碱地生态修复的国家重大需求,利用重离子束诱变等现代育种技术手段,针对羊草种质资源的抗逆性与产量性状进行定向选育,成功培育出一系列具有高抗、高产特性的羊草新品种(系)。其中,2025年12月审定的“东地7号”羊草是利用重离子束诱变技术获得的羊草新品种,具有植株高大、叶片宽、结实率高等优良特性,是我国第一个以碳离子束(12C6+)诱变获得的羊草新品种;“东白1号”羊草的优势是分蘖能力,展现出在盐碱地环境下快速扩繁潜力。上述两个品种的第一培育完成人分别为马红媛研究员与赵丹丹助理研究员。
为了支撑长效育种,团队建立了系统化的羊草种质资源圃,实现了对多样化遗传资源的保育、评价与持续利用。该平台的建立,不仅支撑了上述高水平学术论文的发表,更为后续突破性品种的持续产出提供了坚实的物质基础。上述阶段性进展使我所在羊草“基础理论研究、种质资源保育、优良品种选育”的研发体系得到了进一步完善,团队期望能以此为我国北方草原生态屏障建设及盐碱地植被恢复提供有益的科学参考与种源助力。
上述研究成果发表在中国科学院一区top期刊《Journal of Ecology》上,东北地理所马红媛研究员为第一和通讯作者,中国科学院新疆生态与地理研究所王雷研究员为共同通讯。本研究得到国家划重点研发项目(2022YFF1300601)和国家自然科学基金联合基金项目(U23A2004)的共同资助。
论文信息: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
论文链接:https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/1365-2745.70271

图1 羊草生物学特性及育种平台

图2 羊草小穗结构及颖果的形态特征

图3 羊草根尖细胞染色体荧光显微图

图4 灰绿和黄绿型羊草


图5 培育的羊草新品种
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