点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:“种适其地,地育其种”:草业科技让盐碱地与牧草共赴新生
首页> 光明科普> 科普中国大国粮策> 农业强国科普谈 > 正文

“种适其地,地育其种”:草业科技让盐碱地与牧草共赴新生

来源:光明网2025-08-07 10:08

  从盐碱荒地到绿色草原,从实验室的分子机制到田间的郁郁葱葱,草业科学正以科技为笔,在广袤土地上书写着“生态修复、产业振兴、民生改善”的新篇章。中国科学院院士、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员曹晓风在接受光明网记者专访时表示,草业的高质量发展需要破解“基因密码”与“土地特性”的协同难题,科技让“种适其地、地育其种”从理念变为现实,让每一寸土地都能绽放生态与经济的双重价值。

“种适其地,地育其种”:草业科技让盐碱地与牧草共赴新生

  表观遗传:解锁牧草抗逆性的分子密钥

  “表观遗传学研究的是在DNA序列在不变的情况下,基因表达调控发生的改变,其中最核心的调控机制之一就是DNA甲基化。”曹晓风解释,植物应对盐碱、干旱等逆境时展现出的“生存智慧”,往往就蕴含在这些可调控的“基因开关”之中。

  曹晓风及其团队深耕表观遗传学研究二十余载,今年5月,团队取得突破性成果——通过解析水稻耐寒适应性的演化规律,为争论了200年的拉马克“获得性遗传”理论提供了直接证据。

  她进一步介绍,团队在水稻研究中发现了一个关键机制,原本适应南方气候的水稻向北迁移后,会因“DNA甲基化丢失”使得抗冷基因高表达,从而适应低温环境。

  这一发现为牧草抗逆性研究提供了重要借鉴。“我们在羊草和柳枝稷中都观察到,当去除miR528小分子的基因后,牧草的生长速度显著加快,刈割后便能快速生长,且耐割性强、生物量大幅提升。”曹晓风表示,这些基础研究找到的“靶点”,为牧草的高产优质育种打开了新窗口。

  田菁实践:盐碱地“变身”绿色粮仓的样板

  如何让“不毛之地”长出“致富草”?面对15亿亩具有改造潜力的盐碱地,曹晓风团队以豆科饲草田菁为研究对象,交出了一份“以种改土、以土育草”实践答卷。

  “田菁的基因组体量庞大,比水稻大好几倍,相当于人类基因组的2/3。想研究它,要先认识它。”曹晓风团队完成了田菁的基因组测序,发现其中大量转座子,正是表观遗传调控的潜在靶点。更重要的是,田菁中存在多个独特基因,尤其在根部会特异性响应低磷和盐碱环境,为解析其耐逆机制提供了关键线索。

  如今,田菁已在南方多地展现出强劲生命力。在湖南、湖北、广东等地的试验中,田菁在高温高湿环境下,单日生长可达4~5厘米,且耐涝性远超苜蓿。

  曹晓风介绍,作为我国原生草种,田菁不仅耐涝耐高温,适应能力远超苜蓿,其高蛋白特性更使其成为优质饲草的理想之选——这意味着,它既能改良盐碱土壤,又能为养殖业提供饲料,实现了“一地双用”的生态与经济价值。

“种适其地,地育其种”:草业科技让盐碱地与牧草共赴新生

  因地制宜:盐碱地改良的系统方案

  “盐碱地的种类不一样,比如说在沿海地区的东营,它属于氯化钠型的滨海盐碱土;东北地区多为高pH值的苏打盐碱土,以碳酸钠为主;而内陆新疆则属于硫酸盐类型盐碱土。”曹晓风表示,盐碱地不是“铁板一块”,改良必须“看土下菜”,不能“一刀切”,必须走“定制化”路径。

  她提出“双轨并行”的技术方案:一方面聚焦“改土”,通过物理松土、添加有机物质等方式打破盐碱地板结,改善土壤结构;另一方面着力“适种”,根据不同土壤类型精准匹配合适的草种。

  以田菁为例,它在南方水热同期的环境中能够“如鱼得水”,但在北方盐碱地种植,则需结合当地气候调整种植策略。“不同地区的光温水热条件都是不一样的,只有让种子适应土地,土地才能更好地孕育种子。”

  “‘以种适地’是最终的目标,而‘以地试种’是必不可少的技术手段,两者结合起来,将为盐碱地改良提供更优方案。”曹晓风说。

“种适其地,地育其种”:草业科技让盐碱地与牧草共赴新生

  科企协同:从实验室到牧场的“接力赛”

  饲草短缺是当前养殖业的“卡脖子”难题——饲料成本占养殖成本的70%,成为制约产业发展的关键瓶颈。曹晓风认为,破解这一困局需“科技赋能+政策托举”的双重支撑。

  “我国目前对草业研究高度重视,但现有成果距离实际应用还有不小差距。因此,我们必须加强基础研究,吸引更多的人投入草业研究,推动对其进行系统深入的认知。只有认识自然,才能改造自然。”她坦言,将基因编辑等前沿技术应用于牧草育种,前提是明确“编辑什么”,这需要更深入的基础研究,揭示牧草生长、抗逆等核心生物学机制。

  在成果转化层面,曹晓风认为,“政产学研用协同发力,政策是核心驱动力”。以羊草产业为例,其稳步发展就得益于基地建设、专项补贴等政策方面的支持。她呼吁,要通过技术培训、政策倾斜等举措,让小农户切实共享草业发展红利,避免其发展空间被挤压。

  三生共赢:草业发展的终极使命

  在曹晓风看来,“三生共荣”是草业发展的终极使命。在生态层面,田菁等耐盐碱牧草让盐碱荒地重焕绿意,持续改善土壤结构和区域气候;在生产层面,高蛋白饲草降低养殖成本,提升畜牧业效益;在生活层面,绿色草原不仅美化环境,更为农民提供稳定收入来源。

  谈及未来,曹晓风充满期待,“草业研究已迈入一个新的时代。过去我们重点关注的几百种驯化物种,像水稻、玉米、小麦,但是它们的祖先在几千年前其实都是草。”她期待,更多人投身草业研究,“向大自然学习,把野生草的优良特性转化为新型物种的优势”,让科技真正赋能草原,让生态美、产业兴、民生富的图景在更多土地上铺展。(记者 李欣哲 武玥彤)

[ 责编:田新宇 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 北京阵雨过后见彩虹

  • 文旅新地标解锁古老敦煌新风尚

独家策划

推荐阅读
据英国《自然》网站9日报道,美国生命生物科学公司当天宣布,首次通过细胞“部分重编程”疗法,尝试让一名青光眼患者眼部受损的衰老细胞“返老还童”。
2026-06-12 09:32
一项发表于《科学》杂志的最新研究,绘制了首张全球菌根真菌“地下网络”分布图。这是继去年《自然》杂志发表菌根真菌多样性全球分析之后,科学家首次实现对其物理密度的全球可视化。
2026-06-12 09:29
斯坦福大学数学家贾里德·杜克尔·利希特曼在社交平台X上将这种现象类比为国际象棋中的“非常规开局”,认为AI有时能跳出人类长期形成的“审美与惯例”。
2026-06-12 09:28
在前不久举行的第三十四届哈尔滨国际经济贸易洽谈会上,哈尔滨工程大学智能海洋航行器技术全国重点实验室的展台前,围满了参观者。
2026-06-12 09:27
如今,智谱的大模型已经成为全球众多顶级云服务商和知名编程平台的“默认选项”之一,深受海外开发者的欢迎。如果说智谱代表了AI通用大模型在信息空间的实力,那么北京科学智能研究院则展示了AI征服物理和微观世界的强大力量。
2026-06-12 09:26
“在洞窟里,把冷光灯打开,面对着千年壁画的那一刻,所有的烦恼都会瞬间远离,觉得能近距离接触如此杰出的艺术品,是很震撼、很幸运又很幸福的事。遵循这一“笨规矩”,于宗仁组织完成了莫高窟与甘肃省内外多处壁画彩塑保护方案与实施工作,例如莫高窟千像塔彩塑保护修复、莫高窟第196窟壁画彩塑保护修复,以及麦积山石窟部分洞窟的塑像壁画保护修缮等。
2026-06-11 10:23
国际科技出版机构施普林格·自然10日发布的自然指数2026科研领导者榜单显示,中国继续保持全球第一,2024年至2025年科研产出增长22.4%,是全球十强中唯一实现两位数增长的国家。机构表现方面,自然指数显示,中国科学院整体排名位列榜首,在除健康科学和社会科学以外的5个学科领域位居第一。
2026-06-11 10:23
量子传感是一种利用量子效应进行高精度测量的新技术。量子传感可通过增加粒子数量来提高传感性能,然而这面临一个重要挑战——量子热化。“这不仅深化了人们对量子热化这一基础科学问题的认识,也为发展新一代高灵敏度量子传感器提供了新的思路。
2026-06-11 10:23
扎根智能制造一线,很多像马遵农一样的年轻人用技术创新护航制造业转型升级。如今,基于模型的系统工程等方法已应用于飞机制造的各个环节,新工艺的研发更高效、更精准、更节约。
2026-06-11 10:23
阶段扩建,计划新增一个综合舱段,让空间站整体构型从“T”字变为“十”字。从初具规模的三舱组合,到不断扩容升级,中国空间站的成长,是中国载人航天稳步发展的缩影。
2026-06-11 10:23
6月9日16时23分,朱雀二号改进型遥六运载火箭在东风商业航天创新试验区发射升空。
2026-06-10 09:57
6月8日,火烈鸟在盐湖湿地嬉戏,成为一道亮丽风景线。
2026-06-10 09:57
日前,长江干线首个“复式航道”在安徽土桥水道和大通水道试运行,预计每日分流200余艘上行浅吃水船舶。
2026-06-10 09:52
近年,智能除锈凝胶与高相容性的新型加固材料的研发与成功应用,分别为脆弱青铜器无损清除锈蚀病害与矿化层加固提供了创新方法。
2026-06-10 09:51
为了让更多患者在关键时刻“用得上、用得起”,一群年轻的航天人坚定踏上了国产ECMO攻关之路。
2026-06-10 09:48
作为长江、黄河、澜沧江发源地,青海多年来持续推进三江源水生生物资源保护修复,持续巩固青海省高原河湖生态屏障。据悉,此次大批量土著鱼苗放流,进一步充实了黄河上游鱼类资源储备,对修复河道生物群落、改善水域生态环境具有积极作用。
2026-06-09 09:57
记者从自然资源部中国地质调查局获悉,“海洋地质六号”船近日完成深海地质调查第16航次科考任务,在深海地质环境调查、海洋探测关键技术装备研发应用等方面取得多项成果。
2026-06-09 09:56
培育新质生产力、建设现代化产业体系,是推动经济高质量发展、夯实中国式现代化产业根基的重要任务。未来产业依托前沿技术与颠覆性创新引领发展方向,赋能传统产业与新兴产业,拓展发展边界、培育全新增长点。
2026-06-09 09:52
人工智能与数智技术的发展,无疑是当下人们最为关切的议题之一。
2026-06-09 09:50
耕地是保障粮食安全的根本。当前,我国耕地质量总体呈现稳中有升良好态势,东北黑土地保护性耕作面积持续扩大,南方酸化耕地治理和北方盐碱地改造利用均取得积极进展。
2026-06-09 09:36
加载更多