尚小紅:立足葛根研究,助力大健康產業發展
  • 發布單位:院辦公室
  • 2022年03月15日 10時40分53秒
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廣西農業科學院第二批青年拔尖人才系列報道之十

尚小紅:立足葛根研究,助力大健康產業發展

獲得華中農業大學農學碩士學位后,2009年12月,尚小紅從湖北來到了廣西農業科學院工作,2017年加入了經濟作物研究所特色薯類作物遺傳育種與開發利用團隊。從此,在團隊負責人嚴華兵研究員的帶領與悉心指導下,開啟了與葛根的緣分之旅。

“隨著大健康產業的興起及對美好生活的向往越來越高,人們日常的飲食逐漸從“吃得飽”向“吃得好”轉變,葛根作為藥食同源兩用植物,在人們飲食中越來越受到重視。葛根與人參齊名,有亞洲人參、南葛北參的美譽。這是因為葛根含有葛根素等多種異黃酮類次生代謝成分。葛根在我國的藥用歷史悠久,最早關于葛根的文獻記載于《神農本草經》,葛根的傳統功效具有解肌退熱,生津止渴,透疹,升陽止瀉,通經活絡,解酒毒等?,F代藥理研究表明,葛根在改善心血管系統、抗氧化、降血糖、解熱、抗炎、解酒護肝、神經保護、抗骨質疏松和雌激素樣作用等方面具有較好的藥理活性。在治療新型冠狀病毒肺炎中,葛根也起到非常重要的作用?!睆氖赂鸶芯慷嗄甑纳行〖t一提到葛根便滔滔不絕。

目前,野葛與粉葛是葛根中應用最多的兩個種,通過對內含物質葛根素含量的測定,尚小紅發現幾乎所有粉葛及大部分野葛的葛根素含量均不符合藥典要求,葛根素含量偏低是目前葛根產業最突出的問題。因此,她希望能找到葛根素含量高的種質資源,來對現有品種進行遺傳改良。研究初期,她與團隊成員經常攜帶基質、鋤頭、鏟子、剪刀、GPS定位儀、尺子等工具,前往區內外各地進行葛根種質資源收集。

“那個時候,只要看到車窗外有葛根的身影,都特別的興奮,立馬下車進行數據采集、拍照、采挖等工作,再小心翼翼的把資源種到裝有基質的營養里,帶回院內基地進行保存?!被貞浧鹉嵌钨Y源收集的時光,尚小紅無比感慨?!百Y源收集工作雖然很辛苦,但是特別的有成就感?!?/p>

付出總有回報,在尚小紅及同事的努力下,團隊收集了包括越南、泰國、湖南、廣西、廣東、江西、湖北、云南、安徽、四川等國內外葛根種質資源合計419份,建立了全國最大的葛根種質資源圃,包括粉葛、野葛、葛麻姆、苦葛、食用葛、貴州葛、泰葛等。同時,結合對種質資源鑒定評價結果,她跟同事們開發了“葛根種質資源信息平臺”網絡數據信息庫,通過網絡平臺對大眾開放。

“這么多的種質資源,它們之間的遺傳多樣性是怎樣的?親緣關系如何?”尚小紅這樣問自己。為了解決這個問題,她與團隊成員通過轉錄組測序,開發出了一套適用于葛的SSR分子標記,對收集的葛種質資源進行了SSR分子標記的遺傳多樣性分析,并構建了核心種質庫。此外,通過葉綠體基因組重測序研究,揭示了葛及其近緣種之間的系統發育關系。

隨著分子生物學的發展,育種工作進入了基因組時代,解密植物的基因組信息,對于開展分子育種極其重要。由于葛為小眾作物,分子生物學研究較淺,起初的基因挖掘等工作基本是基于轉錄組測序而來,且因為沒有基因組信息,限制了深入研究的開展。2018年,尚小紅萌生了一個大膽的想法,既然沒有人開展葛全基因測序工作,那我們就來做這件事情。她很興奮地跟團隊負責人嚴華兵研究員交流了這個想法,立即得到了支持。幾年來,團隊陸續開展了葛種3個變種野葛、粉葛及葛麻姆的全基因組測序工作,目前,粉葛基因組工作已在SCI一區期刊Horticulture Research上發表了封面文章。此外,尚小紅及同事通過廣泛靶向代謝組解析了葛屬葛種野葛、粉葛和葛麻姆等3個變種塊根中影響食用品質和藥用品質的代謝差異,并挖掘了調控葛根素合成代謝相關的結構基因和轉錄因子。

“科研工作要頂天立地,要解析葛根重要性狀的關鍵機理,更重要的是要用這些機理來指導育種工作,最終選育優質品種落地生產!”尚小紅牢記團隊負責人嚴華兵研究員的理念,持之以恒地開展著葛根田間育種工作。功夫不負有心人,她與同事們選育出適合開發葛花茶、高葛根素粉葛、無渣粉葛、藥用野葛等系列葛根新品種,并逐步建立配套種苗繁育和高效栽培技術。

多年的付出,尚小紅取得了一系列的成績,先后主持國家自然科學基金1項、廣西重點研發計劃項目1項、廣西科技基地與人才專項1項、廣西自然科學基金1項、院青年拔尖人才項目等系列項目共10多項;以第一作者在Horticulture Research、Molecules、《植物遺傳資源學報》《植物生理學報》《核農學報》《分子植物育種》等刊物上發表研究論文20多篇;主持制定廣西地方標準3項;制定國家中醫藥學會標準1項;獲授權專利10余項,其中第一完成人2項;參與獲得廣西科技進步三等獎2項;參與編寫專著2部。

“廣西葛根種植面積全國第一,我相信我們的工作對于提高葛根的藥用價值及經濟效益,促進大健康產業的發展,都是非常有意義的。小作物,也可以成就大產業!”尚小紅如此說道。


尚小紅在田間采集葛花以開展試驗


尚小紅在實驗室開展葛根分子標記檢測工作

院辦公室  薛臣藝供稿/尚小紅供圖  楊景峰審核

責任編輯:薛臣藝

 

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