武汉湿地，百灵共生，水草葳蕤。
这里不仅栖息着各类珍稀野生鸟类，还生长着408种维管束高等植物。其中，野莲、野菱、野大豆、粗梗水蕨等4种植物，为国家二级重点保护野生植物品种，是目前发现的武汉湿地保护级别最高的野生植物品种，被称为“湿地四宝”。
近年来，为加强湿地植物保护，武汉市高度重视基础研究投入。2018年，武汉市园林科学研究院杨星宇博士成立工作室，从事水生植物遗传与进化、濒危水生植物保护等研究，成为促进武汉湿地资源和相关物种保护的重要科研力量。
粗梗水蕨（濒危物种）保护、莲属植物（荷花）基因组是其主要研究方向之一。
组建全球首个莲属植物基因组数据库
“杨星宇博士工作室”成立之初，着手开展莲属植物遗传多样性、以及莲种质资源方面的研究。
作为国内拥有国家级湿地公园最多的城市，武汉对这种湿地植物有着悠久的研究历史。武汉市园林科学研究院收集、栽培有国内300多个荷花品种，2018年以来还引进栽培了俄罗斯莲、美洲莲、澳洲莲，以及印度、泰国等国的莲品种。中科院武汉植物园在莲属植物科学研究上全国领先，2013年率先完成了中国古代莲的基因组测序和分析，绘制了基因组框架图谱。
毕业于武汉大学植物学专业的“80后”博士杨星宇，带领团队接棒前人。“我们在研究中发现，全球学术界还没有一个关于荷花基因组遗传变异与表达的数据库。”杨星宇说，“成立一个数据库能便于各国学者共享荷花科研成果。”
立足已有资源优势，2019年12月，杨星宇博士工作室与中科院武汉植物园联手，组建了全球首个莲属植物基因组数据库，整合并保存莲的完整的基因组、转录组，以及遗传育种数据信息。2021年1月，该数据库在国际知名学术期刊《Scientific Data》在线发表。研究样本的基因组相关数据，上传至全球通用的NCBI数据平台，对全球学术用途公开。
“各国荷花研究人员，特别是缺乏对基因组海量数据进行整合分析的科研人员与机构，运用该数据库及相关软件，可以高效查询与调用所需基因数据。”杨星宇介绍，后续还将持续开展莲属植物核心种质资源库建设、“国家荷花种质资源库”建设、莲遗传多样性研究等工作，促进莲文化及产业的发展。
濒危湿地植物成片“现身”武汉
在荷花基因组研究取得一定成果后，杨星宇团队开始将目光拓展至粗梗水蕨保护。
粗梗水蕨是凤尾蕨科水蕨属植物，生长在湖泊、河流、库塘等淡水湿地。其叶片发育早期很小，容易跟浮萍混淆，长大后形似“白菜”，孢子叶类似“鹿角”。
由于人类活动对水生生境的影响，粗梗水蕨在我国的分布范围及其种群数量大大减少，已被列为国家二级重点保护野生植物、世界极危水生植物。
“开启对粗梗水蕨的保护性研究，基于一个意外的机遇。”杨星宇回忆道。2020年8月武汉洪峰过后，很多湿地植物遭遇淹水影响。武汉市园林科研院的专家团队调研时，在武汉市黄陂区一处湿地偶然发现成片生长的粗梗水蕨。
杨星宇工作室团队十分惊喜，随即采集样本带回实验室，并尝试开展人工繁育及迁地保护相关工作。
“粗梗水蕨对水环境要求较高，可视作环境指标性生物。”杨星宇说，当它们在野外成片生长时，表明当地湿地生境保护较好，这也验证了武汉近年来大力开展湿地保护与生态恢复的成效。
此后，团队与在汉高校院所、武汉市湿地保护中心，武汉观鸟协会等湿地保护组织机构合作，对武汉市重点湿地保护区内开展广泛的野外调查，并陆续在沉湖湿地、安山国家湿地公园、涨渡湖湿地等地，也发现了粗梗水蕨的踪影。
“这几年我们在野外采集标本时，常遇到当地居民会告知附近是保护区，不能随便进入。在我们解释了工作性质后，很多居民会热情给我们指路，这些都是公众生态意识提高的表现。”杨星宇高兴地说。
人工幼苗在东湖保护试验点萌发
粗梗水蕨具有独特的科学价值，是研究植物遗传变异、生长发育机理的好材料，也具备一定药用价值。
在武汉市园林和林业局的大力支持下，杨星宇博士课题组目前已对该物种的全长转录组分析、蛋白酶活力测定与原位杂交、涉及发育相关基因的调控分析，及部分药用成分的定性分析等方面展开研究。
此外，课题组开展粗梗水蕨人工培养试验。2021年，在东湖落雁景区成功建立了“粗梗水蕨人工迁地保护试验点”。当年投放的由人工幼苗产生的成熟孢子，已于今年春季在水塘里成功萌发。
为何要进行人工迁地保护，而不是原地保护？杨星宇也给出解释：“粗梗水蕨是漂浮生长，不扎根。即使今年在野外某处湿地成片生长，第二年也会消失，行踪不定。采用圈地保护的策略，更有利于长期保护及科研工作。”
利用这个试验区，杨星宇面向公众开展起相关科普课程的讲授，十分受欢迎。“相比于野生濒危动物，公众对濒危植物的认知度较低。”杨星宇认为，要使这类濒危植物重新回到公众视野，还需要多方努力。
“整个生态链是一环扣一环的，任何一个物种灭绝，可能会影响上下游30余个物种的生存环境。保护濒危植物物种，是每一位研究人员的使命。”杨星宇表示，该课题研究还将持续，希望通过深入研究，弄清武汉地区粗梗水蕨群落的生态特点、遗传多样性水平、生态适应性等问题，为制订切实有效的物种保护措施提供科研支持。
（湖北日报全媒记者 严芳婷）
野外作业
人工苗野外生长60天左右
东湖落雁景区成功建立了“粗梗水蕨人工迁地保护试验点”
人工幼苗
“粗梗水蕨人工迁地保护试验点”
粗梗水蕨科普课程
粗梗水蕨科普课程
粗梗水蕨科普课程
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