孫良丹

(華北理工大學(xué) 醫(yī)學(xué)部,河北 唐山 063210)

引言

2023年5月習(xí)近平總書(shū)記在河北考察時(shí)強(qiáng)調(diào),“開(kāi)展鹽堿地綜合利用,是一個(gè)戰(zhàn)略問(wèn)題,必須擺上重要位置。要發(fā)揮科技創(chuàng)新的關(guān)鍵作用,做好鹽堿地特色農(nóng)業(yè)這篇大文章”,“要堅(jiān)持人民至上、生命至上,研發(fā)生產(chǎn)更多適合中國(guó)人生命基因傳承和身體素質(zhì)特點(diǎn)的‘中國(guó)藥’,特別是要加強(qiáng)中醫(yī)藥傳承創(chuàng)新發(fā)展”。2023年12月1日習(xí)近平總書(shū)記在《求是》雜志上發(fā)表了題為《切實(shí)加強(qiáng)耕地保護(hù)抓好鹽堿地綜合改造利用》的重要文章,對(duì)鹽堿地治理和利用再次作出重要指示。因此,貫徹落實(shí)總書(shū)記重要指示精神,是高校有組織科研面向“鹽堿地綜合利用”和“中醫(yī)藥創(chuàng)新發(fā)展”重大產(chǎn)業(yè)需求的積極響應(yīng)。

基于對(duì)鹽堿地治理和中藥研發(fā)的雙重思考,作者在國(guó)內(nèi)外首次提出了“鹽堿地特色中藥農(nóng)業(yè)”新理念,搭建了“鹽堿地生態(tài)改良耐鹽堿中藥材種植有效成分識(shí)別與提取耐鹽堿中藥材藥效鑒定、高值化應(yīng)用靶向炎癥與免疫疾病干預(yù)策略”雙向研究模式。即通過(guò)鹽堿地改良途徑種植中藥,進(jìn)行靶向炎癥和免疫疾病干預(yù)靶點(diǎn)的有效成分識(shí)別與篩選,進(jìn)而推動(dòng)藥食同源新產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化升級(jí);反過(guò)來(lái)以炎癥和免疫疾病防治為目標(biāo),通過(guò)對(duì)耐鹽堿中藥材有效成分地識(shí)別、高效提取,進(jìn)一步指導(dǎo)耐鹽堿中藥材種植,形成雙向鹽堿地綜合利用創(chuàng)新科技研發(fā)范式。

1 “以種適地”和“以地適種”相結(jié)合是解決鹽堿地綜合利用的重要舉措

1.1 鹽堿地綜合利用現(xiàn)狀與難題

鹽堿地治理利用是全球性難題。據(jù)聯(lián)合國(guó)教科文組織和聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織不完全統(tǒng)計(jì),世界鹽堿地面積約為9.54億公頃,并以每年100～150萬(wàn)公頃的速度增長(zhǎng),嚴(yán)重制約農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)經(jīng)濟(jì)發(fā)展[1]。我國(guó)作為世界第三大鹽堿地分布地區(qū),鹽堿地主要分布在我國(guó)的東北、華北、西北以及東部沿海地區(qū),面積約為9 913萬(wàn)公頃。其中河北省鹽堿耕地總面積為78萬(wàn)公頃,占河北省總耕地面積的10.4%,對(duì)作物生長(zhǎng)與土壤生態(tài)具備一定的潛在威脅[2]。開(kāi)展鹽堿地綜合改造利用,充分挖掘鹽堿地開(kāi)發(fā)利用潛力,將有助于充分提高鹽堿地的種植收益與生態(tài)效益。鹽堿地治理措施主要包括物理改良、化學(xué)改良、生物改良三種,其中物理改良通過(guò)改變耕層土壤物理結(jié)構(gòu)、降低蒸散量、增加深層滲漏量來(lái)調(diào)節(jié)土壤水鹽運(yùn)動(dòng),如強(qiáng)化水利工程瀝鹽排鹽、高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)綜合治鹽,具有覆蓋面廣、操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但是存在治理成本高、水資源制約嚴(yán)重、工程大等缺點(diǎn);化學(xué)改良則通過(guò)添加不同化學(xué)物質(zhì)改良土壤,具有見(jiàn)效快、可選化學(xué)物質(zhì)多、配方靈活等優(yōu)點(diǎn),但是具有改良后鹽堿地穩(wěn)定性差、持續(xù)時(shí)間短、效果單一等缺點(diǎn),同時(shí)還有可能發(fā)生二次污染。而生物改良則是通過(guò)種植不同耐鹽植物進(jìn)行土壤改良,具有綠色環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),但高耐鹽新品種育種仍然是提升鹽堿地生產(chǎn)能力的重要限制因素[3]。

在鹽堿地改良利用過(guò)程中,耐鹽堿作物品種開(kāi)發(fā)推廣與精深加工主要集中于糧食作物、飼料糧與林果蔬菜種植3個(gè)方面。在糧食作物的種植優(yōu)化研究方面,有學(xué)者開(kāi)展淺層輕度咸水冬小麥農(nóng)田灌溉試驗(yàn),分析咸水灌溉對(duì)冬小麥產(chǎn)量和土壤鹽分含量變化的影響,為河北濱海鹽堿地咸水資源安全利用、土壤健康和糧食安全提供科學(xué)依據(jù)[4]。在飼料糧品種選擇方面,有學(xué)者研究不同苜蓿品種在河北濱海鹽堿區(qū)的光合性能及產(chǎn)量性狀的變化差異,驗(yàn)證了苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)對(duì)秋眠型和刈割茬次及其交互作用的響應(yīng)關(guān)系[5-6]。在林果蔬菜種植品種培育方面,開(kāi)發(fā)了海興堿梨、秋雪蜜桃、南齊茴香、茶棚甜瓜、堿地西瓜等不同品種,進(jìn)一步推動(dòng)資源整合、信息共享、聯(lián)合創(chuàng)新,不斷提升精細(xì)化加工[7]。

堅(jiān)持生態(tài)和生產(chǎn)、治理和利用、短期與長(zhǎng)期相結(jié)合,堅(jiān)持“以種適地”和“以地適種”相結(jié)合,堅(jiān)持治水、改土、改種協(xié)調(diào)推進(jìn),分區(qū)分類分析鹽堿地開(kāi)發(fā)潛力和支撐條件,與高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)相銜接,以現(xiàn)有鹽堿耕地改造提升為重點(diǎn),統(tǒng)籌推進(jìn)耕地后備資源開(kāi)發(fā)利用,強(qiáng)化科研支撐條件,強(qiáng)化多途徑利用,大力發(fā)展鹽堿地特色農(nóng)業(yè),是以鹽堿地綜合開(kāi)發(fā)和可持續(xù)利用為目標(biāo)的中國(guó)舉措[8]。而“以種適地”的關(guān)鍵在于突破鹽堿地生物育種核心問(wèn)題,由主要治理鹽堿地適應(yīng)作物向更多選育耐鹽堿植物適應(yīng)鹽堿地轉(zhuǎn)變,加快選育耐鹽堿特色品種,加強(qiáng)適宜鹽堿地作物品種開(kāi)發(fā)推廣,堅(jiān)持“宜耕則耕、宜林則林、宜草則草”,有效拓展適宜作物播種面積,積極發(fā)展深加工[9]。總之,鹽堿地綜合治理的關(guān)鍵“卡脖子”問(wèn)題在于缺乏突破性耐鹽堿和綜合性狀優(yōu)良品種[10]。

1.2 鹽堿地改良與耐鹽堿作物培育經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

“以地適種”主要從“改土”入手,即通過(guò)各種改良措施降低土壤鹽堿含量;“以種適地”主要從“改種”入手,即通過(guò)各種手段選育耐鹽堿的農(nóng)作物。作者及其華北理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)從“改土”和“育種”兩方面著手,在濱海鹽堿地改良方面進(jìn)行了諸多研究,形成了具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的原位精準(zhǔn)鹽堿地改良”技術(shù)。腐植酸能夠和其他輔助劑的鈣、鐵離子結(jié)合,促進(jìn)地表20～30 cm的細(xì)顆粒土壤形成大顆粒團(tuán)粒結(jié)構(gòu),降低了細(xì)顆粒土壤的毛細(xì)現(xiàn)象,大大改善了蒸發(fā)水分?jǐn)y帶鹽分到地表面和逐漸積聚形成的鹽漬化;同時(shí),腐植酸能吸附土壤中可溶性鹽,降低土壤電導(dǎo)率,減少土壤中游離的鹽分,從而降低土壤鹽濃度,讓作物免受鹽漬化的侵害。而利用石墨烯巨大的比表面積、良好的吸附性能、優(yōu)良的電子傳輸?shù)刃阅?建立腐植酸基石墨烯生態(tài)改良劑,能夠改善土壤的物理(土壤孔隙度、體積密度和持水量)、化學(xué)(pH、電導(dǎo)率、營(yíng)養(yǎng)元素)和生物(微生物量和礦化或降解程度)參數(shù),對(duì)作物的養(yǎng)分吸收、生理作用以及防御機(jī)制具有積極地影響;既能對(duì)不同土壤的田間水容量、空氣容量、滲透性和孔隙度產(chǎn)生積極地影響,又可以通過(guò)增加植物生長(zhǎng)所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)來(lái)提高土壤肥力;腐植酸還是促進(jìn)種子萌發(fā)和植物生長(zhǎng)的刺激劑,對(duì)植物的養(yǎng)分吸收和營(yíng)養(yǎng)元素的運(yùn)輸起到積極的作用,也對(duì)植物的根系構(gòu)型和周邊土壤環(huán)境改善產(chǎn)生積極地影響,提高植物對(duì)逆境脅迫的耐受性[11]。在耐鹽堿藥用植物培育方面,通過(guò)藥用植物對(duì)鹽脅迫的形態(tài)和生理的響應(yīng)規(guī)律研究,基于由愈傷組織鹽脅迫誘導(dǎo)技術(shù)、誘變加鹽脅迫篩選技術(shù)、雜交育種以及分子輔助鑒定相結(jié)合構(gòu)成的鹽脅迫定向誘導(dǎo)和篩選技術(shù),實(shí)現(xiàn)了中藥材耐鹽、優(yōu)質(zhì)育種效率地提升[12],并對(duì)選育的堿地蒲公英新品種進(jìn)行了有效成分分析和中藥質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)工作[13]。

2 耐鹽堿-高藥效協(xié)同機(jī)制研究是解決鹽堿地生物育種核心問(wèn)題的關(guān)鍵

2.1 環(huán)境脅迫促進(jìn)道地中藥形成的機(jī)制是解析耐鹽堿-高藥效協(xié)同機(jī)制的基礎(chǔ)

“以種適地”和“以地適種”相結(jié)合,有助于拓寬冀地鹽堿地綜合利用的途徑,進(jìn)一步提升中醫(yī)藥的經(jīng)濟(jì)與生態(tài)效益。從生理上看,鹽脅迫對(duì)植物的生長(zhǎng)和繁衍的影響主要是由滲透脅迫和離子傷害造成的,植物的耐鹽堿性主要是通過(guò)合成滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)、提高抗氧化酶活性、對(duì)離子的選擇性吸收及pH平衡和誘導(dǎo)抗鹽堿相關(guān)基因表達(dá)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。已有研究顯示,黃芪等耐鹽堿中藥在應(yīng)對(duì)逆境時(shí)會(huì)發(fā)生一系列生理變化,不僅能使植物更好地適應(yīng)生長(zhǎng)環(huán)境,還可促進(jìn)次生代謝物的合成與積累,增加藥材的藥效活性成分[14-16]。同樣,耐鹽堿植物常具有改良土壤的能力,能夠通過(guò)吸收土壤中的鹽分和其他有害物質(zhì),減少土壤中的鹽堿濃度,改善土壤的理化性質(zhì)和結(jié)構(gòu)。這一過(guò)程有助于提高土壤的肥力,增加土壤的有機(jī)質(zhì)含量,從而提供更適宜于作物生長(zhǎng)的土壤環(huán)境,不僅有助于提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,還對(duì)土地的可持續(xù)利用和生態(tài)平衡產(chǎn)生積極影響[17-19]。

針對(duì)中藥資源,研究表明僅有少數(shù)品種能夠在鹽堿地存活并發(fā)揮藥用價(jià)值,如枸杞、濱藜、羅布麻、北沙參等中藥[20-23],其能夠減少土壤中的鹽堿濃度以改善土壤質(zhì)量,還可促進(jìn)次生代謝物的產(chǎn)生來(lái)增加藥材的藥效活性成分。中藥(或藥用植物)種植受產(chǎn)地天氣、地理和自然條件影響極大,對(duì)生長(zhǎng)環(huán)境要求極高。在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,受光照、溫度、水分、土壤理化性質(zhì)、微量元素含量、微生物、病蟲(chóng)害、食草動(dòng)物和人工干擾的影響較多,所以中藥資源具有周期長(zhǎng)、藥效差異大、活性成分未知等特點(diǎn)[24]。另外,中藥材從野生轉(zhuǎn)為栽培是導(dǎo)致藥材質(zhì)量下降的主要原因,由于次生代謝產(chǎn)物的生態(tài)作用與藥材活性成分藥理作用的生物學(xué)本質(zhì)是一致的。因此,在逆境脅迫狀態(tài)下次生代謝產(chǎn)物具有較高的藥理活性,藥材質(zhì)量最佳,即環(huán)境脅迫促進(jìn)了道地中藥的形成[25,26]。然而,環(huán)境脅迫促進(jìn)道地中藥的形成機(jī)制不明,即耐鹽堿相關(guān)信號(hào)與藥效合成途徑關(guān)鍵通路信號(hào)互作機(jī)制不明。

2.2 華北理工大學(xué)植物基因組學(xué)平臺(tái)建設(shè)搭建了中藥高藥效合成途徑研究平臺(tái)

測(cè)序技術(shù)的升級(jí)迭代促進(jìn)了植物生長(zhǎng)發(fā)育調(diào)控以及響應(yīng)環(huán)境脅迫的表觀遺傳學(xué)研究,基因組尺度的表觀修飾動(dòng)態(tài)變化研究和特定因子介導(dǎo)的時(shí)空特異性表觀修飾研究,在作物起源馴化、種質(zhì)創(chuàng)新、育種改良研究中起到了重要的推動(dòng)作用[27]。通過(guò)轉(zhuǎn)錄組測(cè)序?qū)Σ町惢虻耐诰?能夠篩選出核心調(diào)控網(wǎng)絡(luò)和關(guān)鍵候選基因;通過(guò)代謝組學(xué)研究,將候選基因與表型進(jìn)行關(guān)聯(lián);通過(guò)酶表征數(shù)據(jù),對(duì)酶基因的性質(zhì)進(jìn)行確認(rèn)。然后,利用結(jié)構(gòu)生物學(xué)對(duì)獲得的酶進(jìn)行改造,再應(yīng)用合成生物學(xué)的方法,將生物合成途徑和關(guān)鍵酶整合到工程菌底盤(pán)中,從而異源高效生產(chǎn)各種目標(biāo)天然產(chǎn)物。這一系列的研究方法,已經(jīng)成為藥物植物天然產(chǎn)物的生物合成研究的通用策略[28,29]。

作者研究團(tuán)隊(duì)在作物基因組學(xué)、生物信息學(xué)、組學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)搭建方面取得了一系列原創(chuàng)性成果[30],在國(guó)際上首次成功破譯多種作物的高質(zhì)量基因組信息,并率先完成了流蘇馬兜鈴、乳香、雪膽基因組測(cè)序,積累了豐富的植物基因組結(jié)構(gòu)與功能研究經(jīng)驗(yàn),并搭建了世界上第一個(gè)用于存儲(chǔ)和分析藥用植物基因組的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)網(wǎng)站,儲(chǔ)存有160種藥用植物和對(duì)應(yīng)的195個(gè)不同版本的基因組和相關(guān)的255種中草藥信息[31],不僅為藥用植物基因組結(jié)構(gòu)和功能研究提供了分析平臺(tái),對(duì)藥用植物資源的開(kāi)發(fā)也具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。前期篩選了酸棗、連翹、艾草、紫蘇、祁木香、菊花、決明子、黃芩等40多個(gè)品種進(jìn)行鹽堿地種植,發(fā)現(xiàn)黃芩、知母、射干、板藍(lán)根、苦參等中藥材品種適宜鹽堿地環(huán)境,并根據(jù)中藥材種植農(nóng)藝學(xué)性狀、產(chǎn)量等指標(biāo)建立了鹽堿地中藥材評(píng)價(jià)體系;對(duì)鹽堿地不同土層的鹽堿度、pH值、營(yíng)養(yǎng)成分和土壤微生物進(jìn)行了測(cè)定,為開(kāi)展鹽堿地中藥材種植與推廣提供了基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。

3 靶向炎癥與免疫疾病的干預(yù)策略為解析藥用植物有效成分提供了新的思路

炎癥免疫性疾病是一組可引起多器官、多系統(tǒng)損害的慢性炎癥疾病,其特點(diǎn)是具有共同的炎癥機(jī)制和免疫失調(diào),其具體病因和發(fā)病機(jī)制尚未明確,與遺傳易感性和環(huán)境因素有關(guān)。這類發(fā)病率高、伴發(fā)疾病多、經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)重、遷延不愈的疾病,是影響全世界乃至我國(guó)人民正常生活并造成重大負(fù)擔(dān)的疾病之一。因此,對(duì)此類疾病相關(guān)靶點(diǎn)藥物的開(kāi)發(fā)一直是新藥研發(fā)的一個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。作者前期通過(guò)群體遺傳學(xué)研究、全基因組芯片研究、人類白細(xì)胞抗原(human leukocyte antigen, HLA)區(qū)域高通量測(cè)序以及跨種族大樣本量Meta分析等,解析疾病基因組變異圖譜,發(fā)現(xiàn)銀屑病、特應(yīng)性皮炎、白癜風(fēng)、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等40 多種疑難重癥的 300多個(gè)易感基因及診斷靶點(diǎn),構(gòu)建中國(guó)人群蛋白截?cái)嘧儺悎D譜和結(jié)構(gòu)變異圖譜;構(gòu)建中國(guó)人群HLA 全區(qū)域精準(zhǔn)變異圖譜;靶向炎癥與免疫疾病發(fā)現(xiàn)了一批疾病風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)、疾病預(yù)警遺傳標(biāo)記和新藥研發(fā)、臨床干預(yù)的潛在靶點(diǎn),為推動(dòng)相關(guān)疾病基礎(chǔ)研究轉(zhuǎn)化臨床應(yīng)用提供依據(jù)[32,33]。

中藥具有天然調(diào)節(jié)炎癥和免疫系統(tǒng)作用機(jī)制。以十大冀藥(酸棗仁、連翹、金銀花、苦杏仁、黃芩、柴胡、天花粉、山楂、蒼術(shù)、知母)、八大祁藥(祁菊花、祁山藥、祁紫菀、祁沙參、祁薏米、祁芥穗、祁白芷和祁花粉)為例,酸棗仁提取物能夠通過(guò)調(diào)節(jié)T淋巴細(xì)胞亞群平衡,抑制血清腫瘤壞死因子(Tumor necrosis factor-α, TNF-α)、白介素(Interleukin-1β,IL-1β)、IL-2和IL-6炎癥因子釋放,改善免疫功能,從而緩解睡眠剝奪引起的焦慮行為[34]。連翹及其主要活性成分通過(guò)作用于免疫器官脾臟和胸腺,T、B淋巴細(xì)胞、自然殺傷(Natural Killer cell, NK)細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等,緩解機(jī)體炎性反應(yīng),維持免疫系統(tǒng)的穩(wěn)定性[35]。金銀花-連翹藥通過(guò)對(duì)核受體的活性、轉(zhuǎn)錄因子活性、細(xì)胞因子受體結(jié)合、細(xì)胞因子生物功能等通過(guò)多靶點(diǎn)、多通路干預(yù)銀屑病進(jìn)展[36]。苦杏仁苷對(duì)卵白蛋白誘導(dǎo)的哮喘小鼠輔助性T1細(xì)胞(HelperTcell 1, Th1)/Th2免疫失衡具有調(diào)節(jié)作用[37]。黃芩素可通過(guò)阻斷轉(zhuǎn)化生長(zhǎng)銀子(Transform growth factor-β1, TGF-β1)/結(jié)締組織生長(zhǎng)因子(Connective tissue growth factor, CTGF)信號(hào)通路,減輕小鼠皮損組織炎癥反應(yīng)、抑制皮損組織血管新生,進(jìn)而改善銀屑病樣皮損[38]。柴胡、天花粉及其方劑在臨床銀屑病治療方面具有突出效應(yīng)[39, 40]。倉(cāng)術(shù)提取物能夠有效抑制TNF-α誘導(dǎo)的人角質(zhì)形成細(xì)胞增殖,可能具有潛在的治療銀屑病的作用[41]。知母對(duì)咪喹莫特誘導(dǎo)的銀屑病模型小鼠的治療作用與細(xì)胞凋亡有關(guān)[42]。多組學(xué)聯(lián)合分析或數(shù)據(jù)挖掘方法也提示,酸棗仁、山楂也是臨床用于各種類型銀屑病的重要組成藥劑之一[43,44]。菊花、沙參、白芷也被證實(shí)在臨床上有助于銀屑病的治療。鹽脅迫研究也顯示,連翹[46]、金銀花[47]、黃芩[48]、柴胡[49]、倉(cāng)術(shù)[50]、知母[51]、菊花[52]、紫菀[53]、沙參[54]等冀產(chǎn)藥材具備一定的耐鹽堿潛力,鹽脅迫能夠促進(jìn)其生理特性的改變,促進(jìn)其次生代謝產(chǎn)物的生成,同時(shí)對(duì)低濃度鹽脅迫具有一定的耐受性和適應(yīng)性,適用于輕、中度鹽土區(qū)綠化或植被恢復(fù)用途。

雖然對(duì)“十大冀藥、八大祁藥”為代表的冀產(chǎn)藥材抗鹽脅迫的種植研究取得了一定的進(jìn)展,但是仍存在優(yōu)勢(shì)品種不明確、互作機(jī)制不清晰、種植技術(shù)不規(guī)范等制約因素,亟需進(jìn)一步深入探討和研究。同時(shí), “十大冀藥、八大祁藥”為代表的冀產(chǎn)藥材多數(shù)在臨床和動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中顯示出調(diào)節(jié)免疫功能的作用,但是其治療炎癥和免疫疾病的有效成分和有效靶點(diǎn)仍未所知,作用機(jī)制探討不夠深入,中藥復(fù)方、中藥單體作用機(jī)制和靶向不明,嚴(yán)重的制約了中藥制劑的進(jìn)一步創(chuàng)新與發(fā)展。因此,融合冀產(chǎn)中藥的道地屬性與其耐鹽堿特性,綜合開(kāi)發(fā)耐鹽堿冀產(chǎn)中藥的優(yōu)勢(shì)品種,深入挖掘其藥用屬性與生態(tài)屬性的響應(yīng)因素,將有助于進(jìn)一步提升耐鹽堿冀產(chǎn)中藥的綜合開(kāi)發(fā)與應(yīng)用價(jià)值。

4 結(jié)論

基于“由治理鹽堿地向鹽堿地綜合利用轉(zhuǎn)變,由傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向現(xiàn)代中醫(yī)藥農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變”的思路,作者將二者相融合,創(chuàng)新性提出“鹽堿地特色中藥農(nóng)業(yè)”理念:

(1)通過(guò)耐鹽堿中藥材推廣種植,利用其富含次級(jí)代謝物的優(yōu)點(diǎn)協(xié)助鹽堿地改良,形成抗逆、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的現(xiàn)代生態(tài)健康中藥種植,研究“植物-土壤”交互作用機(jī)制,為鹽堿地綜合利用提供新的思路,將種植中藥材的良田置換出來(lái),為國(guó)家保三大主糧耕地的戰(zhàn)略決策提供支持。

(2)通過(guò)藥用植物對(duì)鹽脅迫的形態(tài)和生理的響應(yīng)規(guī)律研究,構(gòu)建鹽脅迫定向誘導(dǎo)和篩選技術(shù),提升藥用植物(中藥)耐鹽、優(yōu)質(zhì)育種效率,篩選耐鹽堿的優(yōu)質(zhì)藥用植物(中藥)品種,構(gòu)建藥用植物(中藥)耐鹽堿基因和其有效成分共表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò),搭建基因組學(xué)數(shù)據(jù)資源共享及分析平臺(tái),為耐鹽堿中藥材培植提供豐富的數(shù)據(jù)和基因資源注釋信息。

(3)通過(guò)方便、快捷、性價(jià)比高的生態(tài)種植集成關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建中藥植物栽培技術(shù)體系;實(shí)時(shí)、無(wú)損、可現(xiàn)場(chǎng)部署遙感技術(shù)和無(wú)損檢測(cè)技術(shù),構(gòu)建鹽堿地改良監(jiān)測(cè)、預(yù)警和評(píng)估體系;共享、精確、高通量的基因組測(cè)序技術(shù),靶向分析藥用植物(中藥)耐鹽堿基因和有效成分合成途徑;精準(zhǔn)、科學(xué)、特定靶向的體內(nèi)外藥效鑒定技術(shù),研發(fā)炎癥和免疫疾病干預(yù)新靶點(diǎn),向上游指導(dǎo)耐鹽堿中藥材的篩選和種植,推動(dòng)“中醫(yī)藥+產(chǎn)業(yè)”;向下游以研發(fā)功能食品和藥食同源新產(chǎn)品為目標(biāo),形成濱海地區(qū)特色鹽堿地耐鹽堿中藥植物精深加工和高值化利用產(chǎn)業(yè),對(duì)于增加農(nóng)民收入,鞏固脫貧攻堅(jiān),實(shí)現(xiàn)鄉(xiāng)村振興具有重要的科學(xué)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。