313. 板栗树

板栗树

Castanea mollissima

Accession 269 - 2011*A

板栗对 20 世纪上半叶导致美洲栗大量死亡的栗疫病具有抵抗能力。春天,树上长出大片的深绿色叶子。夏天,花朵绽放,形成无数长长的圆柱形花簇,这种花簇被称为葇荑花序。花朵凋谢之后便结出了栗子,三两个一组,外壳长着尖尖的毛刺。秋天,毛刺外壳裂开,栗子掉落地上。树叶变成金黄色,在冬天来临之前凋落,那时便可以欣赏到板栗伸展的树枝结构了。

伊丽莎白·斯普里格斯 (Elizabeth Spriggs) 作为植物园凯瑟琳·H·普特南 (Katharine H. Putnam) 团队成员,在博士后研究期间从这棵树中提取了样本进行遗传分析。下面请听她对栗疫病潜在机制的研究。


我叫伊丽莎白·斯普里格斯 (Elizabeth Spriggs),是植物园普特南研究团队成员。


我选择栗树的原因,是因为这种树木的魅力声名远播具,当然,还有部分原因是因为栗疫病。栗疫病是一种针对栗树的侵入性病害。它起源于亚洲,当它到达北美时,树木没有自然抵抗力,因此杀死了美国大部分主要的美洲栗 (American chestnuts)。如今,那些曾经占据主导地位的林冠层树木都变成了灌木,它们只是根部萌出的小苗,变成了原来大树的细小残留物。


因此,我的研究主要是从历史的角度来看待栗树和栗疫病。与其说是解决栗疫病的问题,不如说是理解事情发生的背景,尤其是进化背景。我的研究着眼于遗传变异在整个区域内的分布方式,这对于自然保护可能具有重要意义,从这个意义上说,如果你想恢复美洲栗,则需要了解分布区的哪些部分与众不同,哪些部分更加多样化,哪些部分可能存在特定的适应性,这对栗树原生境的复原具有重要意义。


我认为这对于树木保护也意义非凡,因为它是由于人类活动而遭到大量摧毁的早期树种之一,而且我们几乎见证了整个过程,疾病蔓延所有区域,大部分树木遭遇死亡。现在出现了很多虫害或树木疾病,但它们还处于早期阶段,所以我认为,了解栗树所发生的事情有助于我们更全面地理解这样一个问题:“我们应该如何保护森林?”


我在植物园中进行的采样大部分需要叶子样本,所以我会找到一棵树木,尤其是在初春时节,叶子刚刚萌芽,我会采集一些能找到的最小的树叶,用硅胶对其进行干燥。于是,用于 DNA 测序的材料就做成了。叶子越小,对于 DNA 测序就越便利,因为它们含有大量的 DNA 和较少的次生化合物,这些次生化合物会在你尝试提取 DNA 时制造阻碍。


成为植物园普特南研究团队的一员真的是很特别的体验,因为这里的藏品实在太棒了。在植物园工作,我几乎每天都能接触到这些树木,我可以观察它们什么时候长出新叶,它们的果实是什么样子。我给这些树叶拍了很多照片。因此,一年四季与研究植物保持不间断接触,对于研究来说至关重要。这种体验真的很棒,植物园栗树藏品十分丰富,而这些栗树又来自世界各地。所以在植物园里,你可以看到美洲栗、中国板栗和欧洲栗等等。这真的起到了很大的作用,尤其是当你要了解某一类群时,可以近距离观察物种之间的差异和相似性等等。


总而言之,维尔德山 (Weld Hill) 是一个很棒的研究社区,是研究树木和植物的好地方。多个实验室在同一个地方工作真的很有意思,因为即使我们正在研究完全不同的生物,也会使用很多相似的方法。这真是太棒了,因为我可以和其他实验室或从事类似项目的研究人员交流,并从中学到很多东西。在这里工作也充满了乐趣,因为大家的研究重点都是植物和树木。我以前所在的部门,大多数人都是从事动物研究的,但是在维尔德山 (Weld Hill),几乎每个星期我们都会举行一次植物研讨会,有人,嗯……是的,能够如此专注于植物研究真的太棒了。

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