草原植物基礎(chǔ)生物學(xué)研究進(jìn)展與展望

楊麗娟

摘要：草原是我國重要的生態(tài)系統(tǒng)之一，其在具備生態(tài)功能的同時(shí)，其作為植物基因庫對于我國基因研究工作起到了巨大的推動(dòng)作用。近年來我國在草原植物生物學(xué)研究中取得了較大的進(jìn)展，但是，在模式植物和作物的研究上還存在不足，系統(tǒng)性和深入性較差。本文分析了當(dāng)前研究中針對草原植物的生產(chǎn)機(jī)制、生物組成和生物多樣性方面的內(nèi)容。

關(guān)鍵詞：草原植物；基礎(chǔ)生物學(xué)；研究發(fā)展；應(yīng)用措施

草原植物生物學(xué)在應(yīng)對當(dāng)前的生態(tài)問題和氣候變化上有較為突出的價(jià)值，針對草原植物的基因庫進(jìn)行研究和利用對推進(jìn)我國生態(tài)建設(shè)以及食物安全建設(shè)有重要的意義，在未來的研究中，加強(qiáng)對草原植物的基礎(chǔ)生物學(xué)研究有戰(zhàn)略發(fā)展意義，加強(qiáng)對草原植物耐惡劣環(huán)境基因的研究可以推動(dòng)我國生物學(xué)發(fā)展，保護(hù)國家的生態(tài)安全。

一、草原植物基礎(chǔ)生物學(xué)的研究價(jià)值

世界草原面積占陸地面積的百分之二十以上，是僅次于森林生態(tài)系統(tǒng)的面積。我國在世界上屬于天然草原資源大國，草原資源僅次于俄羅斯以及澳大利亞。草原生態(tài)系統(tǒng)具備重要的生態(tài)功能和生產(chǎn)功能，草原一般生長環(huán)境較為惡劣，草原的生長保證了該區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。我國的草原面積占國土比例較大，草原在生產(chǎn)過程中不僅產(chǎn)出牛羊肉、奶、皮毛等經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品，草原植物在我國基因生物學(xué)研究上也作出了重要的貢獻(xiàn)，草原生態(tài)系統(tǒng)在保障國家生態(tài)安全和人民生活上具有重要意義。

草原生態(tài)系統(tǒng)包括草原植物以及草原進(jìn)行生活的動(dòng)植物，我國草原生態(tài)占國土面積較大，因此，其中植物種類豐富，具備較多的經(jīng)濟(jì)植物。根據(jù)當(dāng)前生物統(tǒng)計(jì)，我國草原生態(tài)系統(tǒng)之中經(jīng)濟(jì)作物共有八千余種，這些草原經(jīng)濟(jì)作物除了用于畜牧業(yè)之外，還具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值，纖維作物、油料植物和藥用植物都可以直接進(jìn)行經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出。針對草原植物進(jìn)行基礎(chǔ)生物學(xué)研究有助于提升我國當(dāng)前應(yīng)對生態(tài)災(zāi)害和環(huán)境污染的能力，草原植物中具有的應(yīng)對惡劣環(huán)境的基因可以提升我國糧食作物應(yīng)對復(fù)雜環(huán)境的能力，進(jìn)而提升作物在各種環(huán)境中生存能力，提升糧食產(chǎn)量。在未來的研究中，針對草原植物的生長、代謝、遺傳等過程的研究可以保護(hù)草原生態(tài)系統(tǒng)，并推進(jìn)我國對草原系統(tǒng)的開發(fā)能力。

二、草原基礎(chǔ)生物學(xué)研究介紹

（一）草原植物光合代謝過程研究

當(dāng)前研究針對草原植物生長代謝過程的研究主要包括對光合作用過程、植物代謝過程、繁殖過程的研究。針對草原植物的光合作用進(jìn)行研究是當(dāng)前的發(fā)展趨勢，研究人員對這個(gè)過程的分子機(jī)理以及控制途徑的研究可以應(yīng)用在作物的品種改良中，提升經(jīng)濟(jì)作物的光合作用效率，提升作物產(chǎn)量。針對代謝生理過程的研究是對生長于高寒、干旱地區(qū)草原植物的研究，研究了這一類草原植物應(yīng)對不良環(huán)境的機(jī)理，對優(yōu)化當(dāng)前作物代謝方式有很大的意義。草原植物適應(yīng)環(huán)境變化和氣候變化的主要手段是繁殖分配和繁殖物候變化，針對這方面的研究可以提升研究人員對草原生態(tài)系統(tǒng)以及植物群落的結(jié)構(gòu)的了解程度，在發(fā)展中將繁殖機(jī)制利用分子技術(shù)結(jié)合進(jìn)行研究，可以幫助在當(dāng)前生態(tài)危機(jī)的情況下提升物種的豐富度。

（二）植物抗逆機(jī)理的研究

當(dāng)前在抗逆機(jī)理的研究中，主要針對抗鹽抗旱基因和放牧適應(yīng)基因的研究。研究草原植物的抗鹽抗旱基因的過程中，研究人員會從植物的形態(tài)和生理發(fā)育過程進(jìn)行研究，針對在惡劣環(huán)境中生存植物的基因表達(dá)以及特殊蛋白的性質(zhì)進(jìn)行研究，抗逆基因的表達(dá)使得草原植物可以應(yīng)對惡劣的干旱鹽堿環(huán)境，研究成果可以被應(yīng)用在新興轉(zhuǎn)基因農(nóng)作物的培育之中，提升農(nóng)作物的抗逆性。放牧作為人們最早的對草原生態(tài)系統(tǒng)的利用形式，對草原生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)造成了很大的影響，草原植物的避牧性以及耐牧性引起了研究人員的注意，其主要指植物降低被動(dòng)物采食的能力和在被采食之后快速生長的能力，一般草原植物會通過化學(xué)防御或是物理防御來避免被采食，研究草原植物的這一性質(zhì)并應(yīng)用在農(nóng)作物培育中可以降低農(nóng)作物被病蟲害影響的可能性。

（三）植物組學(xué)研究

基因組學(xué)科是當(dāng)前我國生物學(xué)研究領(lǐng)域的新興學(xué)科，其發(fā)展速度極快。當(dāng)前我國的基因組學(xué)科已經(jīng)完成對我國常種植的農(nóng)作物的基因組測序，當(dāng)前基因組研究人員通過蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)爐等手段對草原植物應(yīng)對惡劣環(huán)境的機(jī)理進(jìn)行了研究，其利用現(xiàn)代技術(shù)對產(chǎn)生相應(yīng)物質(zhì)的基因組進(jìn)行了分析，了解了惡劣環(huán)境之中草原植物如羊草如何適應(yīng)環(huán)境，為我國在將來利用分子生物學(xué)改造農(nóng)作物奠定了基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

草原植物是維持草原生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性，并保證其正常生產(chǎn)功能的重要結(jié)構(gòu)成分，其保證了草原中的經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品的供給，對保護(hù)我國生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性和食品安全有重要的意義，對草原生物的基礎(chǔ)生物學(xué)進(jìn)行研究可以推進(jìn)我國的可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)建設(shè)。

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