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              未雨绸缪的中国种子“银行”
              作者:村里喇叭    发布于:2019-03-09 10:23:17    文字:【】【】【
              摘要:未雨绸缪的中国种子“银行”

                日前,新国家作物种质库正式投入建设,种质库是什么样的?种?#39318;?#28304;现代化保存是怎样实现的?种?#39318;?#28304;保护与利用又?#24515;?#20123;重大意义?请随记者到中国农科院国家作物种质库一探究竟——

                未雨绸缪的中国种子“银行”

                本报记者 祖祎祎

                “新种质库大概两年之后就可以建好,可以容纳150万份的种?#39318;?#28304;。这标志着我国作物种?#39318;?#28304;保护与利用工作进入新阶段。”近年来,农业农村部一直将加强种?#39318;?#28304;保护作为工作重点。2019年,更是在种?#39318;?#28304;的普查收集、保存与利用,信息化管理等方面做出重点工作部署。

                中国农业科学院作物科学研究所种?#39318;?#28304;保护与共享利用科研创新团队专家?#26009;?#21521;记者介绍,正在建设的新种质库是现有种质库容量的近4倍,总建筑面积超两万平方米,是集低温库、试管苗库、超低温库和DNA库等为一体的智能化保存设施。

                种?#39318;?#28304;的战略意义——赢得全球农业竞争的主动权

                作物种?#39318;?#28304;,又称作物品种资源、遗传资源、基因资源。地球上拥有丰富的种?#39318;?#28304;,这些资源蕴藏在作物各类品种、品系、类型、野生种中,是改良农作物的基础基因来源,只要挖掘和利用其中的一小部分,就足以为作物育种开辟广阔天地,而小小的种子就是承载丰?#25442;?#22240;资源的载体。迄今为止,全世界已经建成各类种质库1700余座,收藏种?#39318;?#28304;740多万份。

                ?#27426;?随着我国城镇化发展,沙漠化、水土污染等气候变化,种?#39318;?#28304;正面临着地方品种加速丧失等问题,?#36873;?#37326;生种”从濒临灭绝的境况中抢救出来,将珍稀种质放入“避难所”中保护起来,已成为种?#39318;?#28304;保护工作的首要任务,因为某种基因一旦从地球上灭绝,就难以再创造出来。

                保护好“野生种?#20493;?#20892;业的发展到?#23376;?#20160;么作用呢??#40092;?#32426;60~80年代,国际上利用杂交育种?#38469;?#23558;水稻和小麦种?#39318;?#28304;中的矮秆基因导入到其他品种中,?#20849;?#24615;、抗倒伏能力以及产量均有所提升,在这场“绿色革命”的浪潮中,矮秆基因的种?#39318;?#28304;功不可没。

                在国外,美国孟山都公司在中国申请大豆高产基因专利保护,但其材料却是来自中国的野生大豆。这场大豆基因的争夺战告诉我们,当今全球市场,谁占有了种?#39318;?#28304;,就具备了国?#31034;?#20105;的主动权。

                在国内,我国著名杂交水稻专家、中国工程院院士袁隆平,之所以能在杂交水稻领域取得巨大成就,关键是其发现并应用了野生稻雄性不育系。

                2012年,我国育种学家对种质库中1000多个栽培稻和野生稻的资源进行遗传分析,得出粳?#37202;?#28304;于我国的结论,?#24179;?#20102;水?#37202;?#28304;的世界级谜题。

                种?#39318;?#28304;不光为我国科研育种工作提供了重要支撑,还通过农业生产带来?#21496;?#22823;的经济和社会效益。

                国家果?#36153;?#26757;资源圃通过对收集的100多份资源鉴定,筛选出雌蕊不败育的特异资源,?#34892;?#35299;决了果梅产量和质量的瓶颈问题,?#19981;?#33436;湖的溜溜果园集团公司以该品种为原料,生产精加工品“溜溜梅”,2017年营销额达20亿。

                国家麻类中期库筛选出黄麻环境型专用种质,与长沙锦农、索尼凯美高电子合作,初步开展重金属污水吸附剂的研发,公司原料增收6000元每吨,为治理南方重金属污?#23601;?#22320;开辟了绿色新途径。

                因此,种?#39318;?#28304;的收集、保存和利用,对于国家的科研事业和产业发展来说,具有深远的战略意义。种?#39318;?#28304;不光关系着我国农业的可?#20013;?#21457;?#36141;?#31918;食安全,在经济全球化的当下,更是赢得生物经济时代主动权的重要保?#31232;?/p>

                名副其实的种?#39318;?#28304;大国——总量已超50万份

                20世纪上半叶,一些从事农业科学的先辈们就已经意识到种?#39318;?#28304;的重要性,开始有意识自发地收集一些作物种?#39318;?#28304;,但受困于外部条件,很难有计划有?#20302;车?#36827;行收集与保护。

                1956年起,金善宝、董玉琛、刘旭三名院士分别牵头在全国?#27573;?#20869;进行三次全国性普查与收集行动。截至2001年底,国家种质库贮存的种质数量已达到33万余份。

                1986年,种?#39318;?#28304;库在中国农业科学?#33322;?#25104;,可容纳40万份种质。透过厚重的大门,记者看到一层层架子上整齐摆放的密封铁盒,中国农业科学院种?#39318;?#28304;保护与共享利用科研创新团队科研人员张金梅向记者介绍道:“现在,取种还需要人工操作,新建的种质库将实现全程智能化操作,种子可实现全自动化出库,我们?#20219;?#38656;进入冷库中‘受?#22330;??#37096;梢员?#20813;人员进出影响种质的贮存环境。”

                为了方便作物种?#39318;?#28304;的集中管理与分发利用,中国农科院相关专业院所还专门建立了水稻中期库、油料作物中期库、棉花中期库等10个国家级中期库。?#36865;?我国大多数省、自治区也创建了不同规模的中期库,用于保存地方的作物种?#39318;?#28304;。

                长期库和中期分工明确,其中长期库一般只作长期保存,保存种子作为“种源”扩?#22791;?#20013;期库使用,而中期库则可直?#29992;?#21521;用户,是可以现取现用的“活动库”。和长期库相比,中期库贮存条件相对宽松,种子数量也更加充足,避免出现某些“抢手”的种质供不应求的情况。

                为了防止自然灾害和意外情况的发生,?#40092;?#32426;90年代,我国在青海西宁建立了国家作物种?#39318;?#28304;复份库,用于“备份”国家种质库保存的全部种质。

                “经过一代又一代种?#39318;?#28304;学者的艰辛探索,直?#20004;?#22825;,我国种质库中保存的种?#39318;?#28304;物种近2200个,总量已超50万份,仅次于美国。”?#26009;?#35828;,?#20004;?#25105;国已建成种?#39318;?#28304;长期库1座,复份库1座,中期库10座,种质圃43个,原生境保护点199个,我国无疑已成为了名副其实的种?#39318;?#28304;大国。

                万里挑一的种子——可保存 50年以上

                种质库的基础性工作还是种子的安全保存。“在七十年代初期,一些简易的保存方法通常只能保存两到三年,甚至更短时间,导致很多资源白白流失。种子的保存条件是关键。?#26412;菪料?#20171;绍,为了实现作物种?#39318;?#28304;长期保存,1986年建成的种质库建设了现代化的控温控湿保存设施。

                从种子的收获、运输到种子的接收和检验,再到种子的清理、脱水和计数,都要经过复杂的流程,最终,万里挑一的种子便会被装入双层铝箔袋或内嵌有密封条的铁盒中,贴上带有独一无二的“身份证号码”的标签,进入自己“冬眠”的去处——零下18?#21462;?#28287;度30%左右的冷库中。?#26009;?#21521;记者介绍,“含水量为5~8%的种子,在严格的贮存条件下,其寿命可延长到50年以上。”

                “我们还会定期为库里的种子进行‘体检’。”?#26009;?#20171;绍了一项最新研发的检测?#38469;酢?#21487;以感知种子气味的电子传感器,“通过灵敏的探头,传感器可以分辨种子由‘生’?#20581;?#27515;’的气味变化,这项?#38469;?#30340;发明实现了种子的无损检测,既减少了无谓的种子消耗量,又节省了人力。”

                除此之外,每份入库的种子还要针对生物学性?#30784;?#20892;艺性?#30784;?#21697;质特性进行评价和鉴定。?#26009;?#35828;,“只?#20449;?#28165;楚每份种质的特性,才能精?#32423;?#25509;‘用户’对种质的需求。?#20204;?#36763;万苦得来的珍稀资源得到更加科学高效的利用。”

                记者发现,除?#35828;?#28201;冷库,在走廊的一侧还有两个组织培养间。“很多作物是通过?#31181;輟?#20998;芽的无性方式来繁殖的。目前试管苗保存了国内考察和国外引进的珍稀特异资源近500份。?#26412;?#24352;金?#26041;?#32461;,香蕉、菊芋、甘薯、马铃薯等一些作物都可以通过组织培养或种质?#21592;?#23384;,如果培养瓶中的幼苗受到微生物的污染或是种质圃材?#40092;?#21040;自然灾害等威胁,超低温保存,也就是零下196度液氮中保存组织可以作为“替补”,有备无患。国家库已利用超低温保存?#38469;?#25250;救?#21592;?#23384;了新疆野苹果等一批宝贵的资源,填补了我国无性繁殖作物种?#39318;?#28304;离体长期保存的空白。

                种子存好还要用好。如何才能查询和索取需要的种子?“科研工作者可以通过平台,根据需求选择自?#30418;?#35201;的种质。凡是符合规定的,我们会在评估库存种子数量和活力之后,无偿分发。”?#26009;?#25351;的平台,是中国作物种质信息网。据悉,每年平台信息共享服务超过30万人次。

                “为了更直观、更主动地体?#31181;种首?#28304;的特异性,我们进行了特异种?#39318;?#28304;田间展示的尝试。”为了提高优异种?#39318;?#28304;利用效率,及时了解育种家的新需求,自2005年以来,作物科学研究所在各地农业示范区举办了多场现场展示会,邀请育种家、科研人员到田间地头实地考察,根据育种研究需要,现场递交需要的种质清单。

                据不完全统计,我国育成的新品种中,80%以上所用的亲本直接或间接具有种质库的遗传背景。2018年,种质库分发的种子数量超过8万份,这个数字正在逐年上升。“虽然我国种?#39318;?#28304;占有量仅次于美国,但其中有80%是我国自己的资源,而美国只有28%是本土资源,一方面说明我国在本土资源多样性上具有相当的优势,但从另一方面来说,就是我们?#21592;?#22269;资源的?#21152;新?#30456;对较低。”?#26009;?#21578;诉记者,希望通过促进国际合作,加强我国对国外种?#39318;?#28304;的引进,丰富中国种子“银行”的战?#28304;?#22791;,在种?#30340;?#33267;农业的国?#31034;?#20105;中,保持在世界前?#23567;?/p>

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