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　　武汉新名片——国际湿地城市，来自于得天独厚的自然禀赋，也来自于守护这座湿地之城的人。
　　【湿地守护者】栏目上线，为您讲述湿地与人的动人篇章。
　　湿地守护者|第04期 “荷”博士科研促进湿地保护
　　在武汉，有一位“荷”博士，他的工作室近年来已成为促进武汉湿地资源和相关物种保护的重要科研力量。武汉市园林科学研究院（以下简称市园林科研院）“杨星宇博士工作室”牵头组建的全球首个莲属植物基因组数据库，于2020年获得国家版权局颁发的计算机软件著作权，2021年1月，相关论文在国际知名学术期刊Scientific Data上发表，研究样本的基因组相关数据，已上传至全球通用的美国国家生物技术信息中心（NCBI）数据平台，对全球学术用途（非商业）公开。
　　NO . 01
　　全球首个莲属植物基因组数据库
　　组建园科院团队
　　为武汉标志性湿地植物"画像"


　　▲ 上涉湖湿地自然保护区野莲 明眺生 摄
　　水生植物莲（莲科、莲属）是地球上最早出现的开花植物之一。在人类出现前很久，蕨类植物和恐龙称霸地球的时代（约 1.4 亿年前），北半球的许多水域都有莲属植物的分布。经过亿万年的演化，目前仅剩2个成员，其中之一便是中国人所熟悉的荷花（另一个是美洲的黄莲花，主要分布于美国东南部及墨西哥等地）。
　　荷花一直是中国人非常喜欢描绘的对象，在我国几千年的文化中，荷花、荷叶、莲子、莲藕一直伴随着我们。杨星宇介绍，在漫长的进化过程中，荷花不断尝试基因突变和基因选择，一步步发展出令人惊奇的生理结构，具有独特的研究价值。
　　作为国内拥有国家级湿地公园最多的城市，武汉对这种湿地植物有着悠久的研究传统，武汉园林科研所（后改名为“武汉市园林科学研究院”）老所长、“中国荷花终身成就奖”获得者王其超，携夫人张行言曾向世界证明了中国是栽培荷花的起源中心与分布中心。


　　▲ 杨星宇在东湖落雁景区粗梗水蕨迁地保护试验点投放人工培育的粗梗水蕨幼苗
　　武汉大学植物学专业毕业的“80 后”博士杨星宇，作为年轻一辈已接棒前人，目前率该院“杨星宇 博士工作室”承担了多项武汉市园林和林业局资助的科研课题，进一步深入开展莲属植物科学研究。在前人基础上，2018年，杨星宇博士、潘宜平高级技师、李苗高工成功完成武汉市园林科学研究院首个荷花品种的“国际花卉品种登录”工作（品种名：红颜滴翠）。


　　▲ 沉湖湿地的野莲 明眺生 摄
　　据了解，莲属植物是我国拥有国际登录权的五种植物之一，经过此种权属的国际登录权威专家审定和手续后方能成为国际承认的品种，这被看作花卉园艺植物的“国际身份证”。2019年杨星宇博士课题组与中科院武汉植物园相关团队合作，共同完成了全球首个莲基因组遗传数据库的组建，该数据库整合并保存莲的完整的基因组、转录组，以及遗传育种数据信息。
　　杨星宇介绍，在市园林和林业局的大力支持下，他的工作室及研究组近年已取得一定进展，收集了宝贵的海外种质资源，顺利开展了相关研究，并发表了多篇SCI论文，今后还将持续开展莲属植物核心种质资源库建设、“国家荷花种质资源库”建设（远期建设目标）、莲遗传多样性研究、泛基因组研究等工作，希望不断传承与发扬武汉园林和林业系统对莲属植物的研究传统，促进莲文化及产业的发展。
　　NO . 02
　　发现国家极危植物粗梗水蕨
　　走遍“湿地之城”
　　打造湿地濒危蕨类植物地图
　　市园林科研院专家团队近年来一直在开展湿地生态修复研究，以及湿地植被调查。该院杨星宇博士、 刘淑超博士介绍，武汉市湿地资源丰富，目前记载分布有4种国家二级重点保护野生植物：粗梗水蕨、野菱、野大豆、莲。
　　"湿地四宝"了解一下


　　野莲


　　野菱


　　野大豆


　　粗梗水蕨
　　在市园林和林业局的支持下，杨星宇博士课题组还对粗梗水蕨这种水生极危蕨类植物开展了系统研究。2020年8月洪峰过后，该院专家团队在武汉市黄陂区一处湿地发现成片生长的世界极危水生植物——粗梗水蕨。这片野生种群沿水深20~40厘米的水岸分布，植株高度 10~40 厘米。


　　▲ 粗梗水蕨
　　伴生水生植物有喜旱莲子草、莲、水蓼、浮萍、芦苇、狐尾藻等。杨星宇介绍，在武汉野外一次性发现这么多粗梗水蕨，大家都感到很意外，也很欣喜，当天即采集样本带回实验室研究。按照课题计划，该研究组已开展野外种群调查、水样采集、成熟孢子收集等工作， 并尝试开展人工繁育及迁地保护相关工作，希望进一步阐释相关科学问题、建立人工保护地、促进该物种的保护。


　　▲ 杨星宇（左四）和同事们在东湖落雁景区粗梗水蕨迁地保护 试验点
　　粗梗水蕨为凤尾蕨科水蕨属植物，分布于中国、东南亚国家和美洲国家。其中在中国主要分布于湖北、湖南、安徽、江苏、浙江等地。常浮生于沼泽、河沟和水塘。由于水体富营养化、外来植物入侵、过度围垦，以及作为水生蔬菜过度采食等原因，其野外种群数量急剧减少。


　　▲ 武汉市园林科学研究院里人工培育的粗梗水蕨
　　1999年，该物种被列为国家二级重点保护野生植物。依据世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录标准，粗梗水蕨被认定为极危物种，同时该物种也极具科学价值、药用价值及园艺观赏价值。“粗梗水蕨对水质有一定要求，某种意义上可视作环境指标性生物。”杨星宇说，当它们在野外成片生长时，表明当地湿地生境保护较好，某种程度上验证了武汉近年来大力开展湿地保护与生态恢复的成效。


　　▲ 市园林科研院里人工培育的粗梗水蕨
　　据了解，武汉是我国湿地资源最丰富的特大城市之一，也是全球同纬度和长江中下游湖泊湿地的典型代表地区。“十三五”时期是迄今为止武汉市生态环境质量改善成效最大、生态环境保护事业发展最好的5年。野外大规模粗梗水蕨种群的发现，既是对武汉多年开展湿地保护的 见证与记录，也开启了新的起点。武汉将依托城市山水资源禀赋，打造一座有“湿地花城”特色的公园城市。杨星宇介绍，该课题研究还将持续，希望通过深入研究，弄清武汉地区粗梗水蕨群落的生态特点、生境特征、遗传多样性水平、生态适应性，以及与其他地区分布种群的亲缘关系等问题，为制订切实有效的物种保护措施提供科研支持。
　　编辑丨王爽


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