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摘要 矮沙冬青是国家Ⅱ级濒危保护植物。综述了矮沙冬青种群的濒危原因、繁殖技术及分子机制研究3个方面回顾了矮沙冬青的研究进展，并对未来研究方向提出一些建议，旨在为今后矮沙冬青的研究提供参考。
关键词 矮沙冬青；濒危原因；繁殖技术；分子机制；保护策略
中图分类号 Q948 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）13-0187-01
Abstract Ammopiptanthus nanus Chengf. is a national-level rare and endangered species. The research results on endangered reasons，propagation techniques and molecular mechanism of Ammopiptanthus nanus were reviewed. Suggestions for the research direction of Ammopiptanthus nanus were proposed，so as to provide reference for further research.
Key words Ammopiptanthus nanus；endangered reasons；propagation techniques；molecular mechanism；protection strategy
矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus Chengf.）隶属于豆科蝶形花亚科沙冬青属常绿灌木，又叫做小沙冬青、矮黄花木，是第三纪古亚热带绿阔叶林的残遗成分，被列为国家二级珍稀濒危植物[1]。分布区受塔里木荒漠气流的影响，加之海拔较高，故气候较寒冷、干旱、多风[2-3]。现对该植物的濒危原因探讨，对其繁殖技术初步分析，并对基因工程等现代生物技术手段研究进展进行了总结，对这一珍稀植物的保护和研究提供参考依据。
1 矮沙冬青濒危原因研究
研究现状分析，认为矮沙冬青濒危的原因主要有3个方面：一是植物本身的特性，二是环境的作用，三是人类活动的破坏。通过总结，首先，矮沙冬青濒危本身的特性主要包括传粉效率低、种子不易传播、高虫害率以及遗传多样性水平偏低；其次是导致种群衰退的外在环境因素，由于矮沙冬青生长的地方环境恶劣，使得繁殖比较困难[2，4-5]。再加上人为的干扰破坏，比如人们对其乱砍乱伐，更是加快了种群的衰退速度。
为了解矮沙冬青居群层次上的遗传多样性水平，进一步探讨矮沙冬青濒危原因提供证据，赵 鹏等以新疆乌恰县境内自然分布的6个矮沙冬青群落为研究对象，对其遗传多样性水平和种群遗传结构进行了分析，认为其遗传距离与其地理位置密切相关[6]。
2 繁殖技术研究
2.1 种子保存方式
矮沙冬青主要靠种子传播，未发现营养繁殖。但研究表明，矮沙冬青濒危不存在雌性生殖结构与发育过程异常的内在因素[7-8]。因此，矮沙冬青的繁殖技术研究是保护策略中的重要一项。
种子的保存方式必然会影响到该濒危物种种群的更新。有学者研究了低温和干旱储藏种子的方式，并证明其有效性。研究表明，矮沙冬青种子的活力随贮藏时间的延长而降低。其次采用硅胶干燥法对矮沙冬青种子进行超干保存的研究，结果表明含水量降至5%以下的种子能显著提高抗老化能力，对照种子发芽率和活力指数已大幅下降，而超干种子的发芽率和活力指数所受影响较小[9]。
2.2 引种
早在20世纪90年代初，有学者对矮沙冬青的引种繁殖进行了研究，试验设在甘肃省民勤沙生植物园内。播种前对种子用浓硫酸腐蚀处理30 min，合适的播种覆土厚度为2～3 cm[10]。龚斌荣等于2009年从矮沙冬青的原产地乌恰县引种到阿拉尔地区，种子经过催芽处理后进行播种，经过3年栽培管理，矮沙冬青对引种地表现出很好的适应性[11]。
2.3 组织培养
利用生物技术手段加强矮沙冬青的培育和驯养，能加速其繁殖繁育，打破种子繁殖的局限性。蔡超以种子萌发5 d后的胚轴为材料进行了研究以萌发20 d的种子苗为试材，发现生根培养基以1/3MS IBA 1.0 mg/L、1/3MS IBA 0.5 mg/L效果最佳[12]。而王彦芹等人采用成熟种子萌发的胚轴为试材进行了研究，以MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.5 mg/L培养基诱导出了丛芽，生根培养基以1/3MS 6-BA 0.1 mg/L IBA 3.0 mg/L为佳[13]。除此之外，焦培培等人以种子无菌苗为试材，研究发现诱导胚根形成愈伤组织的最佳培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.5 mg/L，利用丛芽诱导生根时，诱导生根的最佳培养基为1/3MS IBA 0.2 mg/L[14]。
3 分子机制研究
矮沙冬青集抗干旱、抗高温、抗冻胁等多种抗逆性于一体，为了有效解析矮沙冬青抗逆机理，以期从分子层面对矮沙冬青的保护策略进行研究。虽然发现了较多抗逆基因，仍无法从分子层面对矮沙冬青的抗逆机理进行解释，但是对于从矮沙冬青获取的抗逆基因，验证其功能和安全性后可用于作物的耐寒转基因研究。
目前，从矮沙冬青幼嫩叶片中，克隆获得钼辅助因子硫酸化酶（AnMCSU）、磷脂酶Dal（AnPLDal）和Ⅰ型液泡膜焦磷酸酶（AnVPl）3个蛋白的编码基因全长cDNA序列，下一
步验证功能后，有望应用于抗非生物逆境的转基因作物研究[15]。通过PCR扩增出的矮沙冬青抗冻蛋白基因AnAFP，构建AnAFP基因的原核表达载体和植物表达载体，转化大肠杆菌和烟草。试验证明，AnAFP具有较强的抗冻功能，在大肠杆菌和烟草中异源表达可提高其耐寒性[16]。用前期克隆的矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶基AnBADH，构建双子叶植物表达载体，通过农杆菌介导法转化野生型烟草品系W38，试验证明其具有较好的抗逆功能[17]。 4 结语
加强对矮沙冬青的研究和保护，建立相应的自然保护区，为其营造一个良好的生存环境，以保证物种的持续繁衍，还应扩大人为对植物繁殖的干预，加强人为培育，扩大其分布面积，使这一珍贵的古老物种得以生存繁衍。
5 参考文献
[1] 姬玉英，刘红波.新疆特有濒危珍稀植物：矮沙冬青[J].新疆林业，2007（4）：41.
[2] 杨期和，葛学军，叶万辉，等.矮沙冬青种子特性和萌发影响因素的研究[J].植物生态学报，2004，28（5）：651-656.
[3] 汪智军.珍稀植物矮沙冬青的资源调查及其保护[J].中国野生植物资源，2005，24（5）：41-42.
[4] 焦培培，李志军.濒危植物矮沙冬青研究进展[J].塔里木大学学报，2007，19（1）：79-82.
[5] 焦培培，李志军.濒危植物矮沙冬青传粉生物学特性研究[J].安徽农业科学，2010，38（3）：1222-1224.
[6] 赵鹏，雍晓鹏，胡国臣，等.濒危植物矮沙冬青遗传多样性的RAPD分析[J].干旱区资源与环境，2016，30（3）：74-79.
[7] 周江菊，唐源江，廖景平，等.矮沙冬青雌配子体及胚胎发育研究[J].广西植物，2006，6（5）：561-564.
[8] 焦培培，王彦芹，李志军.盐分和贮藏对矮沙冬青种子萌发的影响[J].塔里木大学学报，2010，22（2）：16-21.
[9] 刘艳萍，鲁乃增，段黄金，等.矮沙冬青种子的超干保存[J].四川农业大学学报，2010，28（2）：131-135.
[10] 高志海，刘生龙，仲述军，等.矮沙冬青引种栽培试验研究[J].甘肃林业科技，1995（1）：28-32.
[11] 龚斌荣，司杰.矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）引种试验与栽培技术[J].农业与技术，2011，31（6）：28-30.
[12] 蔡超.濒危植物矮沙冬青组织培养与植株再生[D].石河子：石河子大学，2008.
[13] 王彦芹，焦培培，李彬，等.珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生[J].植物生理学通讯，2010，46（4）：375-376.
[14] 焦培培，王彦芹，祁正伟，等.珍稀濒危植物矮沙冬青胚根愈伤组织诱导及植株再生[J].北方园艺，2012（20）：101-104.
[15] 雍太明.矮沙冬青三个抗逆相关基因的克隆[D].雅安：四川农业大学，2012：35-49.
[16] 邓龙群.矮沙冬青抗冻蛋白基因（AnAFP）功能验证[D].雅安：四川农业大学，2014.
[17] 陈世龙.矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶基因（AnBADH）转化烟草及其对耐旱和耐盐性的改良[D].雅安：四川农业大学，2015.
关键词 矮沙冬青；濒危原因；繁殖技术；分子机制；保护策略
中图分类号 Q948 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2016）13-0187-01
Abstract Ammopiptanthus nanus Chengf. is a national-level rare and endangered species. The research results on endangered reasons，propagation techniques and molecular mechanism of Ammopiptanthus nanus were reviewed. Suggestions for the research direction of Ammopiptanthus nanus were proposed，so as to provide reference for further research.
Key words Ammopiptanthus nanus；endangered reasons；propagation techniques；molecular mechanism；protection strategy
矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus Chengf.）隶属于豆科蝶形花亚科沙冬青属常绿灌木，又叫做小沙冬青、矮黄花木，是第三纪古亚热带绿阔叶林的残遗成分，被列为国家二级珍稀濒危植物[1]。分布区受塔里木荒漠气流的影响，加之海拔较高，故气候较寒冷、干旱、多风[2-3]。现对该植物的濒危原因探讨，对其繁殖技术初步分析，并对基因工程等现代生物技术手段研究进展进行了总结，对这一珍稀植物的保护和研究提供参考依据。
1 矮沙冬青濒危原因研究
研究现状分析，认为矮沙冬青濒危的原因主要有3个方面：一是植物本身的特性，二是环境的作用，三是人类活动的破坏。通过总结，首先，矮沙冬青濒危本身的特性主要包括传粉效率低、种子不易传播、高虫害率以及遗传多样性水平偏低；其次是导致种群衰退的外在环境因素，由于矮沙冬青生长的地方环境恶劣，使得繁殖比较困难[2，4-5]。再加上人为的干扰破坏，比如人们对其乱砍乱伐，更是加快了种群的衰退速度。
为了解矮沙冬青居群层次上的遗传多样性水平，进一步探讨矮沙冬青濒危原因提供证据，赵 鹏等以新疆乌恰县境内自然分布的6个矮沙冬青群落为研究对象，对其遗传多样性水平和种群遗传结构进行了分析，认为其遗传距离与其地理位置密切相关[6]。
2 繁殖技术研究
2.1 种子保存方式
矮沙冬青主要靠种子传播，未发现营养繁殖。但研究表明，矮沙冬青濒危不存在雌性生殖结构与发育过程异常的内在因素[7-8]。因此，矮沙冬青的繁殖技术研究是保护策略中的重要一项。
种子的保存方式必然会影响到该濒危物种种群的更新。有学者研究了低温和干旱储藏种子的方式，并证明其有效性。研究表明，矮沙冬青种子的活力随贮藏时间的延长而降低。其次采用硅胶干燥法对矮沙冬青种子进行超干保存的研究，结果表明含水量降至5%以下的种子能显著提高抗老化能力，对照种子发芽率和活力指数已大幅下降，而超干种子的发芽率和活力指数所受影响较小[9]。
2.2 引种
早在20世纪90年代初，有学者对矮沙冬青的引种繁殖进行了研究，试验设在甘肃省民勤沙生植物园内。播种前对种子用浓硫酸腐蚀处理30 min，合适的播种覆土厚度为2～3 cm[10]。龚斌荣等于2009年从矮沙冬青的原产地乌恰县引种到阿拉尔地区，种子经过催芽处理后进行播种，经过3年栽培管理，矮沙冬青对引种地表现出很好的适应性[11]。
2.3 组织培养
利用生物技术手段加强矮沙冬青的培育和驯养，能加速其繁殖繁育，打破种子繁殖的局限性。蔡超以种子萌发5 d后的胚轴为材料进行了研究以萌发20 d的种子苗为试材，发现生根培养基以1/3MS IBA 1.0 mg/L、1/3MS IBA 0.5 mg/L效果最佳[12]。而王彦芹等人采用成熟种子萌发的胚轴为试材进行了研究，以MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.5 mg/L培养基诱导出了丛芽，生根培养基以1/3MS 6-BA 0.1 mg/L IBA 3.0 mg/L为佳[13]。除此之外，焦培培等人以种子无菌苗为试材，研究发现诱导胚根形成愈伤组织的最佳培养基为MS 6-BA 2.0 mg/L NAA 0.5 mg/L，利用丛芽诱导生根时，诱导生根的最佳培养基为1/3MS IBA 0.2 mg/L[14]。
3 分子机制研究
矮沙冬青集抗干旱、抗高温、抗冻胁等多种抗逆性于一体，为了有效解析矮沙冬青抗逆机理，以期从分子层面对矮沙冬青的保护策略进行研究。虽然发现了较多抗逆基因，仍无法从分子层面对矮沙冬青的抗逆机理进行解释，但是对于从矮沙冬青获取的抗逆基因，验证其功能和安全性后可用于作物的耐寒转基因研究。
目前，从矮沙冬青幼嫩叶片中，克隆获得钼辅助因子硫酸化酶（AnMCSU）、磷脂酶Dal（AnPLDal）和Ⅰ型液泡膜焦磷酸酶（AnVPl）3个蛋白的编码基因全长cDNA序列，下一
步验证功能后，有望应用于抗非生物逆境的转基因作物研究[15]。通过PCR扩增出的矮沙冬青抗冻蛋白基因AnAFP，构建AnAFP基因的原核表达载体和植物表达载体，转化大肠杆菌和烟草。试验证明，AnAFP具有较强的抗冻功能，在大肠杆菌和烟草中异源表达可提高其耐寒性[16]。用前期克隆的矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶基AnBADH，构建双子叶植物表达载体，通过农杆菌介导法转化野生型烟草品系W38，试验证明其具有较好的抗逆功能[17]。 4 结语
加强对矮沙冬青的研究和保护，建立相应的自然保护区，为其营造一个良好的生存环境，以保证物种的持续繁衍，还应扩大人为对植物繁殖的干预，加强人为培育，扩大其分布面积，使这一珍贵的古老物种得以生存繁衍。
5 参考文献
[1] 姬玉英，刘红波.新疆特有濒危珍稀植物：矮沙冬青[J].新疆林业，2007（4）：41.
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[3] 汪智军.珍稀植物矮沙冬青的资源调查及其保护[J].中国野生植物资源，2005，24（5）：41-42.
[4] 焦培培，李志军.濒危植物矮沙冬青研究进展[J].塔里木大学学报，2007，19（1）：79-82.
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[6] 赵鹏，雍晓鹏，胡国臣，等.濒危植物矮沙冬青遗传多样性的RAPD分析[J].干旱区资源与环境，2016，30（3）：74-79.
[7] 周江菊，唐源江，廖景平，等.矮沙冬青雌配子体及胚胎发育研究[J].广西植物，2006，6（5）：561-564.
[8] 焦培培，王彦芹，李志军.盐分和贮藏对矮沙冬青种子萌发的影响[J].塔里木大学学报，2010，22（2）：16-21.
[9] 刘艳萍，鲁乃增，段黄金，等.矮沙冬青种子的超干保存[J].四川农业大学学报，2010，28（2）：131-135.
[10] 高志海，刘生龙，仲述军，等.矮沙冬青引种栽培试验研究[J].甘肃林业科技，1995（1）：28-32.
[11] 龚斌荣，司杰.矮沙冬青（Ammopiptanthus nanus）引种试验与栽培技术[J].农业与技术，2011，31（6）：28-30.
[12] 蔡超.濒危植物矮沙冬青组织培养与植株再生[D].石河子：石河子大学，2008.
[13] 王彦芹，焦培培，李彬，等.珍稀濒危植物新疆沙冬青的组织培养和植株再生[J].植物生理学通讯，2010，46（4）：375-376.
[14] 焦培培，王彦芹，祁正伟，等.珍稀濒危植物矮沙冬青胚根愈伤组织诱导及植株再生[J].北方园艺，2012（20）：101-104.
[15] 雍太明.矮沙冬青三个抗逆相关基因的克隆[D].雅安：四川农业大学，2012：35-49.
[16] 邓龙群.矮沙冬青抗冻蛋白基因（AnAFP）功能验证[D].雅安：四川农业大学，2014.
[17] 陈世龙.矮沙冬青甜菜碱醛脱氢酶基因（AnBADH）转化烟草及其对耐旱和耐盐性的改良[D].雅安：四川农业大学，2015.