古樹高壽的奧秘在哪里?潭柘寺1300歲帝王樹和毗鄰的配王樹,有沒有親戚關(guān)系?京津冀三地眾多的“銀杏王”是否有共同的基因……在北京市園林科學(xué)研究院,“古樹名木基因保存與DNA指紋圖譜構(gòu)建”課題正在進(jìn)行。通過構(gòu)建DNA指紋圖譜,上述謎題或許能找到答案。這項工作是首次進(jìn)行。
本項課題選取了京津冀三地的25棵古銀杏為檢測對象,其中有18棵位于北京市域范圍內(nèi),5棵位于河北省,2棵位于天津市。大名鼎鼎的潭柘寺帝王樹、大覺寺銀杏王、昌平關(guān)溝大神木、密云巨各莊鎮(zhèn)銀杏王等,都在其中。
研究人員介紹,和人一樣,樹木也有自己的DNA。在DNA序列中,有許多特異性的片段,就像人類的指紋一樣,能把一個人和其他人區(qū)別開來。這實際上是深入到分子層面對古樹進(jìn)行研究,有望揭示與古樹長壽性狀有關(guān)的深層次奧秘。
這項工作從去年開始籌備,于今年上半年完成了古樹的基因測序。檢測本身并不會傷害古樹,從每棵樹上選取三片新萌生的嫩葉送到實驗室化驗即可。除了25棵古樹,課題組還選取了一棵普通銀杏和一棵古銀杏“克隆體”幼樹進(jìn)行基因測序,作為古樹的對照組。
“實驗室的基因測序已經(jīng)完成,目前正在對海量的檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。”北京市園林科學(xué)院高級工程師王永格介紹,相比于前期的實驗室檢測,后期的數(shù)據(jù)整理和分析更為重要,關(guān)系到是否能形成有價值的研究成果。之前的很多設(shè)想,都要靠數(shù)據(jù)分析、比對來驗證。例如,潭柘寺帝王樹、配王樹,挨得很近,這兩者的DNA指紋圖譜相似度是否極高?古銀杏和它的克隆體,基因圖譜是不是百分之百相同?和普通的銀杏樹相比,京津冀三地的高壽銀杏,DNA相同的點(diǎn)位在哪里?到底是什么決定了它們長壽的特性?這些都需要后期一點(diǎn)點(diǎn)通過數(shù)據(jù)整理去發(fā)現(xiàn)。
北京和周邊的河北、天津,古樹眾多,之所以選擇銀杏作為首批檢測對象,研究人員也有自己的考慮。“首先銀杏是北方常見的景觀樹種,也是普遍長壽的樹種。二是銀杏和水杉、珙桐,并稱為植物界的‘活化石’,也是中國特有的孑遺植物。它們挺過了地質(zhì)災(zāi)害、氣候變化帶來的植物大滅絕,從遠(yuǎn)古一路走來,其強(qiáng)悍生命力的秘密,或許就隱藏在基因里。構(gòu)建DNA指紋圖譜,也是嘗試揭示這方面的秘密。”
這項課題為時3年,將在2020年結(jié)題。未來,研究人員會開展更多古樹樹種的基因研究,包括北京比較常見的側(cè)柏、油松、檜柏、國槐、榆樹、棗樹等鄉(xiāng)土樹種的高壽古樹。其研究成果今后可應(yīng)用于分子育種領(lǐng)域,即培育出更適合在中國北方生長、抗性強(qiáng)、壽命長的樹種。(記者王海燕)