枝繁叶茂的古银杏。庄文斌 摄
银杏,被誉为植物界的“活化石”,在扬州的大街小巷、古刹名园中,常能见到它们挺拔的身影。一棵银杏树,如何能做到“千岁不老”,在漫长岁月中始终生机勃勃?这曾是科学界的一大谜题。近日,扬州大学园艺园林学院王莉教授团队给出了关键答案,其研究成果发表于国际权威期刊《植物细胞》,为解开银杏的“长寿之谜”提供了全新视角。
很多人以为古树长寿是因为“底子好”,一直保持年轻。但扬大团队通过对比研究从1年到1000多年树龄的银杏后发现,事实并非如此——银杏的长寿,其实是一部不断调整自身“防御策略”的生存史,更倾向于一种“动态智慧”。
研究团队发现,银杏的“自我保护”方式会随着年龄增长进行“迭代升级”。好比一位“少年”和一位“长者”,应对危机的手段截然不同。“少年派”主打“快反”: 主要依靠叶片中高含量的黄酮醇来抵御病虫害和极端天气。这就像一支行动迅速的“应急小分队”,反应快,但持久性较弱。“长者派”善用“长效盾”:随着树龄增长,银杏叶片中常规的“应急武器”黄酮醇会逐渐减少,取而代之的是一批结构更稳定、效果更持久的“特种防御物质”。这些物质不再主要存于更新迭代快的叶片中,而是大量“转移”到树干的心材(即多年生的老木头)里,像浇筑了一道坚不可摧的“防护墙”,足以支撑它抵抗数百上千年的风雨侵蚀。
那么,是谁在指挥这场华丽的“防御转型”?扬大团队通过深入研究,成功找到了一个关键的“分子开关”——GbDAL1基因。
通俗地讲,随着银杏年纪变大,体内一种名为“甲基化”的化学修饰水平会降低,这相当于解除了对“开关”GbDAL1的锁定。这个开关被激活后,一方面会下令减少“应急型”防御物质的产量,另一方面则启动“长效型”防御物质的生产线,并将其运往树干心材进行长期储存。
这项研究首次将银杏的年龄、基因调控和药物成分积累串联起来,证明古银杏的长寿并非侥幸,而是一场主动的、精密的“生存谋略”。
“银杏叶提取物是治疗心脑血管疾病药物的重要原料,而黄酮醇是其中的核心有效成分。”王莉教授表示,这一发现不仅为理解植物如何活到“千年高龄”提供了科学依据,更为未来银杏药用资源的精准开发和高效利用找到了新靶点。