摘要对新疆沙漠桑树的植物生理生态学、营养学和生态保护学等方面的研究现状进行了简要阐述，并对沙漠桑树的立体开发及拓展特殊资源应用的基础理论研究方向提出展望。关键词新疆沙漠桑树研究现状发展方向极端环境导致生物产生特殊的基因类型和代谢产物，潜藏极大的科学和应用价值而成为世界生物学研究的热点之一。对这些生物的研究开发必将带来某些生物技术工艺的革新，具有巨大的经济和科学价值。新疆特殊的自然环境孕育了新品种、皮目１号等特殊的桑树资源，它们能很好的适应新疆干旱、盐碱等恶劣环境，不仅具有特殊功效成分，而且也具有抗逆性等优良性状基因，这些抗逆性基因极为珍贵，属于新疆特有的基因资源。利用这些特殊的桑树资源，筛选出优良独特的桑树遗传素材，克隆出控制新疆桑树优良性状和抗逆性相关的新基因，利用转基因技术培育适合在新疆干旱荒漠生长的抗逆转基因桑树新品系，不仅能够有效地保护新疆的生态环境，而且还能促进桑树资源的可持续利用｝同时，对具有独特功效成分的新疆特色桑树的生物活性成分进行分析，并进行相关的开发利用研究，可以提高桑树资源的利用率，这些研究可以达到高效开发利用新疆特色桑树资源的目的，既具有重大的科学意义，又具有广泛的应用价值。沙漠桑树不同程度地形成了集“农、林、牧、副、渔、菌、药、食、旅游、能源”多业于一体的无污染、可持续发展的生态经济型沙地桑产业，突破了过去防沙、治沙、种树、种草单一的经营开发利用模式，是我国新疆沙区生态建设中，创建“循环经济”模式的新尝试，具有强大的生命力和发展空间。本研究在总结我国几千年来“种桑养蚕”典型农林业复合经营的经验基础上，针对新疆干旱地区沙 防治的现实需求，对沙漠桑树进行系统科学地研究，为发展新疆生态经济型沙地桑产业和开辟防沙治沙新理论、新途径提供科学依据，同时对拓展抗旱性特殊资源应用的基础理论研究方向提出展望。

１新疆沙漠桑树的研究现状１．１研究区自然概况试验于２００６年６月中旬在中国科学院新疆生态与地理研究所策勒沙漠研究站内进行。新疆位于欧亚大陆腹地，在东经７３。３１’一９６。２１’、北纬３４。３２７—４９。３１’之间、年平均温度在１２～１６之间，年日照时数为１４６０～１９８１ｈ，年平均降水量在３３～５７ｍｍ之间，蒸发量为１３３３ｍｍ，新疆气候干燥、日照时间长、昼夜温差大、无霜期短、降雨量稀少，属于亚热带干燥性沙漠气候，在蚕业区划上属北方干旱早蚕区南疆农牧蚕桑亚区。

１．２材料和方法１．２．１材料供试材料为１３年生的沙漠实生桑树，自然条件下生长，正常管理，材料均来自于中国科学院新疆生态与地理研究所策勒沙漠研究站。

１．２．２参照“国家桑品种鉴定工作细则”和“北方蚕业科研协作区桑品种共同鉴定工作细则”对沙漠桑树的生物学特性、经济产叶量、生物产量和抗性等遗传性状进行系统鉴定和常规调查。

１．２．３生化测试采用３．５一二 水杨酸比色法，茚三酮溶液显色法，考马斯亮蓝ｐ２５０法， 钾法、电极法和ＧＢ９６９５．１１—８８、ＧＢ９６９５．３０一９１、ＧＢ／Ｔ５４１３．１１—１９９７、ＰＩＣＤＴＡＧ等食品品系方法对沙漠桑树桑果、果汁和桑叶的还原糖、 酸、粗蛋白、维生素Ｃ和酸碱度进行测试分析。选择中部向阳的当年生新枝的中位叶进行光合作用日变化测定，早上光强增加很快，８：ｏｏ、１０：ｏＯ、１２：００、１４：ｏＯ、１６：ｏｏ、１８：ｏｏ、２０：ｏｏ每隔２ｈ测定一次，设６个重复，分析数据取平均值。净光合速率日变化的测定，采用美国Ｌｉｃｏｒ２６４００光合作用测定系统，测定时采用透明叶室，利用自然光照。其直接输出的数据有，气温、叶温、光合有效辐射、空气相对湿度、叶室空气相对湿度、进气Ｃ０。浓度、叶室ＣＯ。浓度、胞问ＣＯ。浓度、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和叶片水压亏缺。数据处理分析，采用《ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＥｘｃｅｌ２０００》和ＳＰＳＳ统计分析软件系统进行处理分析。

１。２植物学特性研究１．２．１特征属二倍体、白桑种，树型开展、枝条较细长、发条数多。节问梢直、节距６．１７ｃＩｎ、叶序２／５、皮色棕褐色、皮目中等、多呈椭圆形、每平方厘米８个，冬芽饱满、褐色、长三角形、芽尖紧贴，副芽多而明显，成叶心脏型，圆、裂叶混生，缺刻中等，１—１０裂叶，叶成长１４．３ｃＩｎ，叶幅１３．９ｃＩｎ、叶厚２００ｕｍ，叶色深绿色，光泽较弱，叶面平滑，叶柄粗而短、叶基深心形、叶缘钝锯齿，叶尖短尾状，叶片着生斜向下。开雌花，椹交多而大，自黑色，味甜，含糖量１９．６９％～２２．６９％，果形为圆筒形，果长径２．５～６．０２ｃｍ、横径１．３～２．２ｃｍ，平均单果重４５７ｇ，出汁率７５％～８４％，６６７ｍ２果量为１２００ｋｇ。米条长产叶量春季为６６．５８ｇ、秋季为５６．８９ｇ，千克叶片数春季为４５６张、秋季为４３３张。

１。２．２特性在新疆和田栽培，发芽期为４月１４～１７日、开叶期为４月２３—２８日；叶片成熟期为６月ｌｏ一１５日，桑椹成熟期为６月５—１０日，秋叶硬化期一般为８中月下旬，耐旱、抗寒力较强等。

１．２．３沙漠桑树栽培模式新疆沙漠桑树每６６７ｍ２栽植密度为１６０～２００株为适中，桑树顺其自然生长，栽植当年浇定根水、第二年起浇洪水１—２次，除了浇水需进行肥培管理、桑树保护作业。高乔木栽培、树高一般ｍ。纬度４０～５０ｃｍ，３年间隔夏伐，每６６７ｍ２第二年有效条数达１００００根，条长为１２０００～１５０００ｍ，可以获得沙漠桑树合理科学的群体结构。

１．２．４沙漠桑树生物产量沙漠桑树每６６７ｍ２生物产量分别为枝条重１６４００ｋｇ、桑叶重１５００ｋｇ、桑椹重１２００妇、桑根质量１４８００ｋｇ，生物产量总计达３３９００妇。

１．３营养成分分析桑叶营养成分测试结果表明沙漠桑树含水量很低、含水量为６Ｚ２２％、植物蛋白含量为２５．５０％，碳水化合物含量为孩１９％，食物纤维１０．２３％，含有钙、锰、锌、钾等微量元素、桑叶维生素含量为３１．６０叫ｋ，桑叶中 酸占干物１２％以上，人体所必需 酸占 酸总量的５０．８８％。沙漠桑树桑果、果汁营养成分含量测试表明，干物含量和碳水化合物含量明显高于绿洲桑树，水分含量低于绿洲桑树，粗蛋白、灰分、粗纤维、游离酸、可容固氮物含量略低或相仿与绿洲桑树。沙漠桑树桑果、果汁的水份含量分别为８２．２３％和９０．３３％，碳水化合物含量分别为２２．２３％和２１．１９％，桑果维生素Ｃ含量为２０．７０ｍｇ／ｈｇ，粗纤维含量分别为１．９１％和１．１０％，果汁花青素含量为８６９．９１～１５８９．９１ｍｇ／Ｌ，出汁率７５％～８４％；桑果 酸种类齐全、含量较丰富，其中赖氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸、异亮氨酸和颉氨酸等人体所必需 酸占 酸总量的４６．６７％。

１．４植物生理学研究沙漠桑树的光合速率和气孔导度比较低，光合速率一般不超过１０弘ｍ＿２ｓ～，在晴天中午存在光合“午休”现象，与前人的结果一致。沙漠桑树在本研究中的气孔导度在一天中与光合速率呈同步的规律性变化，两者之间呈极显著相关，表明在高温干旱的环境中，为防止过度蒸腾失水而起保卫作用的气孔因素是影响光合作用的主要因。买买提依明等：新疆沙漠桑树的研究现状与发展方向３子。在晴天中午采取一定的遮光降温措施，增加空气相对湿度，有利于提高沙漠桑树叶片的光合水平。

１．５生态保护学研究以条桑带、林带形式栽植抗性较强的桑树，养成灌木型式，形成条桑防护林网，有很好的防护、调节农田小气候温湿度等作用。据调查，如果条高１～１．５ｍ可降低行内风速１５％以上，行间的土壤温度在高温季节可降低ｏ．８～１．８０，低温季节可提高１．１２～１．９５。土壤肥力也明显增强，土深ｌｏｃｍ处有效氮可比无条桑区提高３９．３２％，速效磷提高５０．３４％，有机质提高６０．３４％。

２发展方向２．１沙漠桑树生态蚕业体系的开发在水、温、光、热条件较好的小气候条件下可以建立养蚕用叶为主的生态沙漠桑园，能够改善沙漠绿洲的生态环境，收获桑叶或桑条，取得经济效益。新疆沙漠桑树每６６７ｍ２栽植密度为１６０～２００株，年产桑叶１５００ｋｇ，可养２盒蚕种，６６７ｍ２产茧量为７０ｋｇ、蚕茧产值为１２６０元，６６７ｍ２产果量为１２００ｋｇ、桑果产值为２４００元，６６７ｍ２产蚕沙量为１２０ｋｇ、蚕沙创产值为３００元。利用防沙治沙新理论颓途径，针对土地沙化的改造及开发利用，以生态、经济和社会效益一致性为目标；研究开发沙地桑生态蚕业配套技术，创立新的发展沙地桑生态蚕业产业的模式。

２．２生态保护领域的应用研究桑树作为生态林的主要组成部分，形成防风固沙的天然屏障口〕：桑树是多年生的禾本科植物，木质部较硬、不易被风沙刮断，桑树有一定的抗旱、耐旱能力，桑树林以防风固沙、调节土壤温湿度等作用，桑树作为生态林的主要组成部分，形成防风固沙的天然屏障，结合国家退耕还林*策、争取国家防护林建设的项目支持，利用沙漠和绿洲之间的隔离带，选择抗旱、耐旱能力较强的桑树品种进行植树造林，改善沙漠绿洲的生态环境。沙地桑是十多种用途的桑树新品系，其生态特性使其具备在恶劣环境条件下生存的能力，沙地桑类（桑科桑属种）根系属于深根性的强呼吸根系，而且极为发达，桑树是深根性植物，成年桑树，根深可达５～６ｍ，水平根分布可达３～７ｍ，根系强大发达，能伸向地壤深层吸收水分，固结土壤能力极强，休眠季节根部贮藏大量营养，有利于下年生长，桑树枝条柔韧，不易折断，抗风力强，从砾质沙土到泥质沾土，ｐＨ值从４．ｏ～９．ｏ范围内都能生长，甚至在含盐量达Ｏ．６％以上的盐碱地中也能生长良好；气温４０时仍能进行光合作用，遭遇一４０的低温仍能越冬。在不同类型的沙区、沙化区，在适当补充少许水分的条件下，种植相应的沙地桑，不仅可以治理沙化土地和半固定沙区，同时可促进当地蚕桑业和其他产业的发展，并且可让沙化草原休养生息。在沙荒地种植沙地桑，林木覆盖率快速提高，沙地桑生长快，在自然条件下６个月可以长到１２０ｃｍ以上，起到遏制风沙、改变荒漠面貌的作用，而且经济效益好，降低风速、增加沙地表粗糙度，减少风力强度，固定流沙。沙地桑具备了抗旱、抗寒、节水，耐贫瘠而高产的系列特点。

２．３开发沙漠桑叶作为动物饲料的新用途与多数豆科饲料相比，桑叶的粗蛋白含量多少不等，从１５％～２８％。其显著的特点是矿物质含量高，灰分值高达２５％。消化性类似多数热带饲料，适口性名列前茅。科学家已经发现小型反刍动物“喜欢吃新鲜的桑叶和嫩枝，即使从未给它们喂过桑叶”。粮农组织的曼尔萨切斯指出：“在营养价值以及每单位面积可消化营养物质的产量上，经过长期选择和改良的桑树可与其他多数饲料作物相比拟，而且通常都优于这些饲料植物，特别是在热带环境条件下。桑树的产量、质量及其世界可用性使其在强化家畜体系中成为非常重要的饲料选择，尤其是在有充足营养可以用来获取 生物量的地方。如果将桑树作为乳牛的添加饲料和成长期小牛的饲料引入热带地区，将产生 的直接效益”。桑叶内许多营养物质如碳水化合物、蛋白质、粗脂肪、食物纤维和粗灰分等物质，是具有较高营养价值的动物饲料。研究桑树的集约化栽培、机械化收割和加工处理工作，以便使桑叶能进入流通市场，用于商业配合饲料。

２．４沙地桑蚕业的药食开发对新疆沙漠桑树中具有降血糖、降血压、降血脂、抗氧化、抗衰老功效的桑叶多糖、１一脱氧野尻霉素（ＤＮＪ）、ｒ 、植物甾醇、异*酮类等化合物的含量进行测定分析，研究它们的提取技术和纯化工艺，并进行相关开发利用方面的研究，构建沙漠桑树的中药指纹图谱，对其药理、营养保健机理等进行研究。利用桑叶以及桑椹的营养保健功能，能够研究开发系列桑茶、蚕蛹红景天胶囊、蚕蛹人参胶囊、雄蛾胶囊、蛹虫草、桑椹醋、桑椹酒等蚕桑功能性食品，建立新疆沙漠桑树高效益蚕业资源综合利用技术体系。发展沙地桑产业首先可改善沙区生态环境，其次沙地桑全身都是宝，开展综合利用，可以延伸出非常丰富的产业链条，成为极有前景的沙地新兴产业，具有很高的经济社会效益。

２．５沙漠桑树应用的基础理论研究针对新疆抗旱沙漠桑树资源，开展抗逆功能基因（以抗旱、抗冻和耐盐碱性状为主）的鉴定和克隆、，构建新疆特殊桑树基因数据库。构建新疆桑树的分子基因图，建立标记基因系、基因文库、重要性状的基因探针库邙１；进行桑树分子系统学、生物信息学研究，探讨新疆特殊桑树资源应用的理论基础和特殊功能基因筛选的新策略、新方法和新技术，并从自然界中筛选出用于转基因研究的模型桑树材料，培育适合在新疆干旱荒漠生长的抗旱、耐盐碱桑树新品系，从而改善新疆沙 的恶劣生态环境、促进蚕业生产、增加蚕农的经济效益。

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