送你一朵小红花，健康生活需要它
这是中南民族大学第2023条推送
送你一朵小红花
祝愿你在每一天
都能无悔芳华
这里的小红花
不是电影《送你一朵小红花》中
手背上的可爱涂鸦
而是民大一支科研团队多年来
用心守护的传统中药材
菊科植物红花又称草红花，是世界上种植历史最悠久的古老作物之一。它在中国已有两千多年的栽培和药用历史，是一种集药材、油料、饲料及其他功能为一体的经济作物，号称“亚油酸之王”，主要种植于我国新疆、云南、河南、安徽等地。
2021年3月份，生科学院在红花基因组研究方面获得重要进展。在知名植物学TOP期刊Plant Biotechnology Journal上发表“The chromosome-scale reference genome of safflower (Carthamus tinctorius) provides insights into linoleic acid and flavonoid biosynthesis”的研究论文，为深入解析红花亚油酸和黄酮的分子调控机制、红花药用与食用价值及农艺性状的提升和改良奠定了重要基础。
这是生命科学学院覃瑞教授团队在红花领域又一次新的突破，也是十余年如一日潜心科研造就的圆满收获。
今天，我们带你去深入了解这群民大“追花人”。
热爱执着，无惧漫长
谈到与红花的缘分，团队成员之一的刘虹老师便打开了话匣子：“‘红花’这个课题是覃瑞教授在读研究生期间关注的，后来因为工作和其它种种原因，不得不暂时放下研究。但覃瑞教授的心中一直对红花难以割舍，他觉得，红花是一种极具价值的科研材料。”于是在2008年左右，覃瑞教授继续拾起了关于红花的研究。
没有什么事情是一蹴而就的，在科研领域更是如此。为了深入研究红花，覃瑞教授团队自1995年开始，与中国农科院油料作物研究所合作，着手收集红花种质资源，并前往新疆、云南等地实地考察和采集种子，目前团队已获得全球各地六百余份红花特色品种的种质资源。
虽然品种类型多，但“种子的信息远远不能代表物种的全部，优良品种的选育还需要不断的田间试验，以及植株纷繁复杂的各种农艺性状的统计；而且大多数的种子的数量都比较稀少，有的只有寥寥几粒，完全不够研究工作的开展，只能不断地进行田间繁种和杂交等实验，以备后续研究。”聊起作物的杂交和培育，刘虹老师如数家珍，给记者分享了许多红花成长时的特性和表现，以及红花开花时不只有红色等“冷知识”。
红花相关的科研工作不只有在实验室内的DNA分析和数据统计，还要亲自照顾、精心呵护每一株植物，伴随它们健康成长，甚至还需翻山越岭，实地考察，遇到危险也是常有的事。刘虹老师说：“野外很多情况是不可估计的。比如塌方、泥石流这种自然灾害，还有蚂蝗、毒蛇、蜱虫等危险。因为爱好选择了植物分类这个专业，我们早就习惯了野外的种种困难，所谓‘入乡随俗’嘛。当然，带学生第一次出去考察，我们都会进行培训，他们也能很快掌握相关的注意事项。总之，要说什么野外求生，我和我的学生们都是没问题的。”
团队成员之一的兰德庆同学也向记者透露，他所在的团队每个成员加入后都会接受严格的训练，但每天背着20公斤重的设备、补给和标本徒步翻山越岭，甚至在采集、拍照及制作标本时还得承受高原反应，种种滋味着实不好受。台风、山体滑坡、泥石流等灾害从来都没有阻挡自己与同伴前进的步伐，反而是内心深处坚持与放弃的博弈更甚于野外科考中的肉体痛苦。那时候，是客家人的一杯高山茶，带走了翻山越岭后的疲惫感；是藏族朋友的酥油茶，赶走氤氲在胸腔中的高原反应，支持整个团队坚持了下来。
或许，这就是热爱的魅力吧，数十年如一日，不惧山高水长。
潜心研究，攻克难关
红花作为一种种植历史悠久的经济类作物，团队将研究方向落在了如何提高它的经济价值上。
2019年，团队已经完成了红花全基因组的测序，对红花的基因家族及其功能和表型有了深层次的认识，可以实现分子水平的红花育种工作。例如，一方面，红花的花有很大的药用价值，但由于叶片或者苞叶长满尖刺，采摘极其不便。团队可以通过基因调控的方法，找到决定叶刺形成的基因，通过基因敲除技术，实现无刺红花品种的培育。另一方面，红花的种子亚油酸含量很高，红花籽油是优质的食用油，通过基因调控，团队可以实现红花籽内油酸和亚油酸的相互转化，培育亚油酸含量更高的红花品种。这相比于传统的田间自然条件下的多年筛选育种，分子育种要更加快速和便捷，大大地提高了效率。”
多年以来，团队在红花研究方面硕果累累。1995年，团队就开展过红花田间病毒病调查与鉴定工作，研究团队完成了高亚油酸红花品种‘AH-1’的第三代测序与初步分析，还利用SSR标记通过对国内不同地域的112份红花材料的初步分析，确定了红花的4个亚群数。近三年来，团队利用三代测序结合Hi-C技术成功组装了高质量的红花基因组，完成了637份不同品种红花的种子含油量及脂肪酸组成测定，结合红花的全基因组测序工作，解析了红花籽油中脂肪酸的合成途径，特别是红花籽中油酸向亚油酸的转化途径。
采访中，团队成员吴智华老师提到：“红花这个项目的竞争是很激烈的，有很多中医药大学也在开展同样的项目攻关。并且，大家都会采用同样先进的技术去研究、解析。”吴智华老师坦言，在这种情况下，压力是非常大的。因为研究工作，就在于创新性。吴智华老师生怕自己今天正在进行的工作，明天就有人发表出来。他指了指自己办公室里的一张简陋的木板床和沙发，说：“你看，在那段高度紧张的时间里，为了避免被同行超越，我都是睡在办公室，连续通宵的研究，甚至春节都没有回家和家人团聚。”正是这样精益求精、迎难而上的态度，吴智华老师还在金腰、豆科等方面取得了系列进展，相关研究于2020年连续发表于BMC Genomics和Frontiers in Plant Science等国际期刊上
潜在的对手是压力，时间紧任务重同样带来了压力。吴智华老师回忆道：“2018年接手这个项目，论文在今年三月发表，除去因为疫情耽误的半年，满打满算也就是两年时间。再加上刚开始，计算设备及平台的缺乏，其实研究也就是一年半到两年出的成果。”
在这样的经历后，吴智华老师用了一个词形容——五味杂陈。他说：“论文发表后，我们收到了国内外高校、科研院所有关合作交流的邮件，想请我们分享数据给他们。这就说明了红花的重要性，也就证明我们的研究是很有意义的。”
据悉，红花作为一个早期开展的研究项目，目前的研究方法和研究体系在宏观上已经十分成熟。因此，这套方法技术也适用于其它的宝贵中药材和经济作物研究中。对此，刘虹老师一再强调：“对于植物重要物种的研究，一定要做到深、远、广，高端现代化的实验方法和产学研的成果的开发都必不可少，成熟的方法、技术和体系也很重要！”
前路明亮，未来可期
在中国农科院油料作物研究所的大力支持下，团队建立了红花核心种质资源库及种质资源圃，并进一步通过遗传学、分子生物学、生物信息学等手段开展重要性状基因的定位及功能研究。在进行基础研究的同时，团队还积极推动红花的开发与利用，通过与襄阳市元大粮油科技有限公司等开展校企合作的方式，建立了湖北省功能性油脂校企共建中心，形成了从基础研究到应用研究的完整产业链。自2011年以来，团队开发了红花籽油、脱脂菜籽油等系列产品。项目中研制的红花功能性食用油对预防三高等心脑血管方面的疾病有较好效果，更加适宜于人体健康。吴智华老师向记者推荐：“可以品尝一下这个红花籽油，味道还是不错的。”
采访中，刘虹老师还提到：“有了好的技术，就应该把它体现在产品上。不仅是初级加工的产品，还应向精深加工靠拢，最大限度提高产品的附加值。”比如，团队通过攻克红花油酸向亚油酸转化的分子途径，可以根据不同人群的需求，定制出适合不同身体状况的功能性红花籽油。
当然，未来，团队对红花的深加工产品寄予了更多期望，团队成员认为，红花籽榨油只是一个基础性产品，适应范围不广，摄入量也有限，未来还可以设想将红花不同部位整体开发成各种休闲食品、饮料和保健产品等，通过日常的餐饮或者休闲零食，就能够起到预防心脑血管疾病的作用，有病可治病，无病可预防，这是整个团队所追求的目标。
谈到团队科研前进的方向，刘虹老师坦言：“实验过程中，我们发现了三个红花品系的籽油中存在亚麻酸，‘亚麻酸’这一类不饱和的脂肪酸，对于软化血管，清除血栓有着极佳的效果。红花籽油中亚麻酸的合成调控途径及开发利用也是我们团队未来攻关的一个重要方向。如果我们能够攻克这个技术，那将会为‘三高’人群提供一种全新的预防或者治疗选择，更有利于提高人们的健康生活水平。”
（刘虹老师）
哪有什么一战定乾坤的轻松写意
只有十年磨一剑的坚守付出
覃瑞教授团队
用多年的努力
让红花这一古老的植物
展现出新的生机
一朵小红花
送给你
送给我
送给生科学院
精益求精的他们
中南民族大学
图片来源 | 生命科学学院 科学研究发展院
文字来源 | 胡杰
编辑排版 | 胡杰
责任编辑 | 刘虹
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