僅中國有！2020年，專家多次繁育無果后，卻在電纜上發(fā)現(xiàn)一窩

2020 年 5 月，西安文理學(xué)院生物與環(huán)境工程學(xué)院的實(shí)驗(yàn)基地里，3000 余株華山新麥草迎風(fēng)搖曳，嫩綠的葉片在陽光下舒展。成活率突破 90% 的喜人成果，讓整個(gè)科研團(tuán)隊(duì)熱淚盈眶。這個(gè)被稱作 “植物大熊貓” 的瀕危物種，曾讓他們四年屢戰(zhàn)屢敗、耗盡心力。

誰能想到，破解人工繁育難題的關(guān)鍵線索，竟然藏在華山懸崖間一根普通的電纜上？一次看似偶然的撞見，竟成了拯救這個(gè)物種的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。

崖壁上的最后據(jù)點(diǎn)

華山新麥草是禾本科新麥草屬的中國特有物種，全球范圍內(nèi)，它只生長(zhǎng)在陜西華山的華山峪、黃甫峪和仙峪三處峽谷。這種植物的生存方式堪稱 “極限挑戰(zhàn)”，

把根系深深扎進(jìn)海拔 1400 米至 2000 米的懸崖表面，那里的土層只有幾厘米厚，貧瘠得幾乎看不到養(yǎng)分。

年降水量不足 600 毫米，冬季氣溫能驟降到零下 15℃，在這樣惡劣的環(huán)境里，它卻能頑強(qiáng)存活。

它的外形辨識(shí)度很高，麥穗比普通小麥纖細(xì)不少，葉片窄長(zhǎng)如絲。每到冬季，地上部分會(huì)完全枯萎，看似毫無生機(jī)，地下的根系卻能進(jìn)入休眠狀態(tài)越冬，等來年春暖花開時(shí)，再重新萌發(fā)新芽。這種在極端環(huán)境中磨練出的抗逆性，讓華山新麥草成了小麥育種界的 “基因?qū)殠臁薄?/p>

作為小麥的遠(yuǎn)緣野生近緣種，它身上攜帶的耐貧瘠、抗寒、抗旱基因，正是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)最急需的遺傳資源。全球氣候變化越來越明顯，干旱、高溫等極端天氣頻繁出現(xiàn)，傳統(tǒng)小麥品種在這些惡劣環(huán)境下，要么產(chǎn)量銳減，要么直接絕收。

要是能把華山新麥草的優(yōu)良基因?qū)胄←湥陀锌赡芘嘤鲞m應(yīng)邊緣土地、抵御極端氣候的新品種，這對(duì)保障糧食安全的意義不言而喻。

可野生華山新麥草的處境實(shí)在讓人揪心。它主要靠根莖分蘗進(jìn)行營養(yǎng)繁殖，種子繁殖率低得可憐，野外采集的種子發(fā)芽率還不到 5%。加上分布范圍特別窄、生存環(huán)境又特殊，種群數(shù)量一直沒法擴(kuò)大，早就被列為國家一級(jí)保護(hù)野生植物。

怎么突破人工繁育的瓶頸，讓這個(gè)珍貴物種擺脫瀕危困境，成了科研工作者面前的緊迫難題。

四年失敗背后的認(rèn)知誤區(qū)

從 2015 年開始，西安文理學(xué)院孟長(zhǎng)軍教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，正式踏上華山新麥草的人工繁育研究之路。為了摸清它的生長(zhǎng)習(xí)性，團(tuán)隊(duì)成員多次攀登華山，在垂直落差超過千米的崖壁間艱難考察。

他們以 50 米為梯度，詳細(xì)記錄不同海拔的植株生長(zhǎng)狀態(tài)、土壤成分、光照強(qiáng)度、溫濕度等環(huán)境參數(shù)，不放過任何一個(gè)細(xì)節(jié)。

三年的野外摸排沒有白費(fèi)，他們總結(jié)出華山新麥草的基本習(xí)性，極度喜光，要是生長(zhǎng)環(huán)境的郁閉度超過 30%，幾乎就沒法存活；對(duì)土壤肥力要求不高，巖石縫隙里的貧瘠薄土就能滿足生長(zhǎng)需求；耐寒性特別突出，冬季莖葉枯萎但根系始終保持活性。

掌握這些數(shù)據(jù)后，團(tuán)隊(duì)按照常規(guī)思路設(shè)計(jì)了繁育方案。他們精心配制富含腐殖質(zhì)的壤土，想給種苗提供充足養(yǎng)分；把種植區(qū)選在樓頂，確保全日照條件；擔(dān)心土壤缺水，只要表面發(fā)干就及時(shí)澆水保濕。按理說，這些條件比華山崖壁的環(huán)境優(yōu)越太多，種苗應(yīng)該茁壯成長(zhǎng)才對(duì)。

可現(xiàn)實(shí)狠狠潑了他們一盆冷水。大批種苗在移栽后兩周內(nèi)就開始萎蔫，葉片慢慢發(fā)黃、發(fā)枯，輕輕一拔就斷。拔出檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)，根系普遍發(fā)黑腐爛，還散發(fā)著腐敗氣味。團(tuán)隊(duì)沒有氣餒，不斷調(diào)整土壤配比，從純?nèi)劳恋饺劳粱焐常俚教砑诱渲閹r增加孔隙度，可成苗率始終在 20% 左右徘徊。

更讓人費(fèi)解的是，那些僥幸成活的植株，也長(zhǎng)得病懨懨的，葉色發(fā)黃、分蘗稀少，完全沒有野外種群那種精神抖擻的樣子。2016 年至2019 年，四年時(shí)間里，試驗(yàn)一次次失敗，消耗了大量的人力、物力和財(cái)力，團(tuán)隊(duì)內(nèi)部開始出現(xiàn)質(zhì)疑的聲音。有人建議，不如放棄人工繁育，轉(zhuǎn)而集中精力保護(hù)野生種群的原生境。

孟長(zhǎng)軍教授卻不愿就此放棄。他反復(fù)琢磨，華山新麥草在貧瘠的崖壁上都能長(zhǎng)得那么好，為什么到了條件更優(yōu)越的試驗(yàn)田反而活不了？這里面肯定有某個(gè)關(guān)鍵因素被忽略了。科研工作就是這樣，往往要在無數(shù)次失敗后，才能在某個(gè)瞬間靈光閃現(xiàn)，找到真正的突破口。

電纜上的 "無心插柳"

2019年夏天，團(tuán)隊(duì)再次進(jìn)山考察，特意放慢腳步，細(xì)致排查每處生長(zhǎng)點(diǎn)的微環(huán)境，誓要找到之前遺漏的關(guān)鍵線索。行至黃甫峪一處懸崖附近時(shí)，孟長(zhǎng)軍教授突然駐足，目光緊鎖定前方，峽谷間架起的一根電纜上，竟生長(zhǎng)著一叢茂盛的華山新麥草！

他快步上前小心觀察，這叢麥草的根系周圍只有薄層風(fēng)化巖屑和幾片枯葉，無像樣土壤，更無穩(wěn)定水分供應(yīng)。按此前研究結(jié)論，這樣的環(huán)境根本無法支撐植株存活，可眼前的麥草葉片翠綠挺拔，根系白凈健壯，長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)超預(yù)期。

孟長(zhǎng)軍蹲身細(xì)究根系狀態(tài)，瞬間靈光一閃，電纜表面通風(fēng)極佳，根系近乎暴露在空氣中，這才是華山新麥草的核心生存需求！他立刻意識(shí)到此前的致命誤區(qū)，團(tuán)隊(duì)誤將其當(dāng)作普通旱生植物，一味追求土壤養(yǎng)分和水分，卻忽略了它對(duì)氧氣的極致需求。

實(shí)際上，華山新麥草的根系對(duì)氧氣的渴求，遠(yuǎn)勝于水分和養(yǎng)分。之前使用的壤土質(zhì)地黏重，澆水后透氣性驟降，根系長(zhǎng)期缺氧自然腐爛死亡。而崖壁薄土與電纜表面的貧瘠環(huán)境，雖養(yǎng)分、水分不足，但透氣性極佳，恰好契合其生理需求。

找到癥結(jié)后，團(tuán)隊(duì)即刻調(diào)整方案。孟長(zhǎng)軍借鑒氣生蘭的栽培邏輯，這類植物根系暴露在空氣中，常用樹皮、木炭等透氣基質(zhì)培育。盡管華山新麥草并非氣生植物，但根系對(duì)氧氣的需求特性相似，或許可直接套用這一思路。

團(tuán)隊(duì)迅速采購大量松樹皮，經(jīng)粉碎、高溫消毒后作為栽培基質(zhì)，徹底摒棄此前的壤土。新方案效果立竿見影，幼苗移栽后，白色新根迅速從樹皮縫隙鉆出，牢牢攀附基質(zhì)形成健壯根團(tuán)；地上部分葉色濃綠、分蘗增多，成苗率從20%躍升至90%以上。

至2020年5月，西安文理學(xué)院繁育基地已培育出3000余株華山新麥草。室外種植區(qū)的植株正值抽穗揚(yáng)花期，麥穗隨風(fēng)輕搖；溫室大棚內(nèi)，育苗穴盤整齊排列，嫩綠幼苗長(zhǎng)勢(shì)喜人。這一瀕危物種，終于拿到了穩(wěn)定的“人工身份證”。

從太空育種到基因改良

突破人工繁育瓶頸只是第一步。華山新麥草遺傳多樣性低、抗病蟲害能力弱，2020 年 12 月，團(tuán)隊(duì)精選 500 克種子搭載實(shí)踐六號(hào)衛(wèi)星送入太空，利用空間誘變技術(shù)誘導(dǎo)基因突變。太空微重力、強(qiáng)輻射環(huán)境能加速基因變異，有望培育出更優(yōu)株系。

返回地面的種子經(jīng)多代篩選，部分變異株系在抗逆性、分蘗能力上表現(xiàn)出改良特征。團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將其與野生種質(zhì)雜交，豐富遺傳多樣性。更重要的是推進(jìn)與小麥的遠(yuǎn)緣雜交，通過染色體工程、胚拯救等技術(shù)，將抗旱抗寒基因?qū)胄←溁蚪M，培育適應(yīng)極端環(huán)境的小麥新品種。

目前，團(tuán)隊(duì)已在陜西多地建立遷地保護(hù)種群，種苗被移栽到秦嶺北麓、渭北高原等生態(tài)區(qū)，監(jiān)測(cè)其環(huán)境適應(yīng)性。這些工作為物種保護(hù)提供了安全冗余，也為大規(guī)模推廣奠定基礎(chǔ)。

一根電纜上的偶然發(fā)現(xiàn)，改寫了一個(gè)物種的命運(yùn)。這啟示我們，科學(xué)研究沒有捷徑，唯有敬畏自然、執(zhí)著細(xì)節(jié)、不懼失敗，才能找到正確答案。那些看似偶然的突破，背后是無數(shù)次失敗后的堅(jiān)守。華山新麥草的重生之路告訴我們，瀕危物種保護(hù)的關(guān)鍵，在于對(duì)自然的深刻理解，而非簡(jiǎn)單的技術(shù)堆砌。