分享到
[中國(guó)科學(xué)報(bào)]探秘國(guó)家種質(zhì)庫(kù)
發(fā)布時(shí)間:2012-04-06
|來(lái)源: 《中國(guó)科學(xué)報(bào)》2012年4月3日|作者:劉丹
秋天,中國(guó)江蘇的一片黃澄澄的麥田里,蒙著頭巾的農(nóng)婦們正在田地里收割小麥。此時(shí)正值秋熟,熱浪吹拂著沉甸甸的麥穗。
在中國(guó)的小麥主產(chǎn)區(qū),這里產(chǎn)出的小麥種子,顆顆都大而飽滿,充滿光澤。
這是一批特殊的種子,它們不會(huì)在市場(chǎng)上高價(jià)出售,而是會(huì)運(yùn)往北京國(guó)家種質(zhì)庫(kù)封存起來(lái)。
“這里就好比一個(gè)生物種質(zhì)資源保險(xiǎn)柜。許多農(nóng)作物種子在這里得到有效保存,將來(lái)一旦某個(gè)物種或品種在自然環(huán)境下滅絕了,可以通過(guò)這里的種子重生,避免滅絕的命運(yùn)。”國(guó)家種質(zhì)庫(kù)主任盧新雄告訴《中國(guó)科學(xué)報(bào)》。
在北京,近北三環(huán),這寸土寸金的鬧市,國(guó)家種質(zhì)庫(kù)坐落其中。
3月的一個(gè)上午,融融春意中,記者探訪了這座充滿著未來(lái)主義的建筑。
這里的種子都有“身份證”
在這里,來(lái)自全國(guó)各地的各種種子被分裝在無(wú)數(shù)小紙袋中,紙袋上明確標(biāo)注著它們的“身份編碼”。專業(yè)人員能夠從“種子身份證”中輕松識(shí)別各種信息:比如它們來(lái)自何方、是何種類、有何特殊之處等等。
這些種子,需要經(jīng)歷初清理、發(fā)芽、干燥、登記、封裝等程序,最后入庫(kù),并且每隔5至10年要取出樣品出庫(kù)重新檢驗(yàn)一遍,以確保它們的發(fā)芽率保持在一定水平之上。
記者看到,種子清理室內(nèi),技術(shù)人員正在顯微鏡下細(xì)心地檢測(cè)種子的質(zhì)量。從野外采集來(lái)的種子,首先需要清理枝條等雜物,除去空癟的種子,最后留下成熟健康飽滿的種子。這里的技術(shù)人員挑選出高質(zhì)量的種子,與此同時(shí),還需要核查到達(dá)庫(kù)里的種子、憑證標(biāo)本和采集數(shù)據(jù)表,做到一一對(duì)應(yīng)。
實(shí)驗(yàn)室內(nèi),技術(shù)人員將種子抽取樣本后放入特殊的實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行發(fā)芽率檢測(cè),一般只有初始發(fā)芽率高于85%時(shí),種子才屬“合格”,才具備入庫(kù)條件。
在實(shí)驗(yàn)室旁邊是種子干燥室,技術(shù)人員在這里對(duì)種子進(jìn)行干燥處理,使含水量降至5%~7%,這種條件才是最適宜長(zhǎng)期保存的。
通道的盡頭,就是滲透著寒氣的低溫種子庫(kù)。
經(jīng)過(guò)兩道由鋼筋水泥鑄成的厚厚的大門后,就到了種子庫(kù)的心臟。兩間并排的獨(dú)立冷藏室,每間面積為150平方米,室溫恒定在零下18攝氏度,相對(duì)濕度小于50%。每個(gè)冷藏室的金屬門上都有一個(gè)透明的玻璃窗,記者不用進(jìn)入便可一探究竟。
這兩間長(zhǎng)期庫(kù)中,已經(jīng)貯藏超過(guò)36萬(wàn)份種子。種子被放置于成千上萬(wàn)的密封瓶中,擺放在一個(gè)個(gè)巨型“貨架”上,繁復(fù)而整齊。據(jù)介紹,長(zhǎng)期庫(kù)內(nèi)采用的是國(guó)家種質(zhì)庫(kù)自己研發(fā)的“種子庫(kù)”管理系統(tǒng),將不同種子按照來(lái)源、種類、數(shù)量以及貯存條件分門別類地?cái)[放,技術(shù)人員能根據(jù)需要迅速定位并取用某個(gè)種子。
“每份種質(zhì)一般都有三個(gè)備份。這里存有兩份,還有一份存于青海復(fù)份庫(kù),以保證國(guó)家戰(zhàn)略資源的安全保存。”盧新雄介紹說(shuō)。
超標(biāo)準(zhǔn)安全
“因?yàn)榈蜏胤N質(zhì)庫(kù)通常以種子方式保存農(nóng)作物,因而常被誤稱為‘種子庫(kù)’。”盧新雄告訴記者,“需要特別說(shuō)明的是,‘種質(zhì)庫(kù)’與‘種子庫(kù)’有很大區(qū)別。”
一個(gè)完整的種質(zhì)庫(kù)包括有種子庫(kù)、離體庫(kù)(試管苗庫(kù)和超低溫庫(kù))、DNA庫(kù)以及種質(zhì)分類鑒定、質(zhì)量監(jiān)測(cè)、保存技術(shù)研究等實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)。
中國(guó)的種質(zhì)庫(kù)在設(shè)計(jì)建造之初就已經(jīng)充分考慮到了安全因素。
首先是考慮抗震能力設(shè)計(jì),北京的種質(zhì)庫(kù)整座建筑是抗震等級(jí)按8度設(shè)防,為了防止意外發(fā)生的洪澇災(zāi)害,提高了一米地基。
為了保證室溫恒定在零下18度,長(zhǎng)期庫(kù)還設(shè)計(jì)了跨區(qū)供電——當(dāng)一個(gè)區(qū)臨時(shí)斷電時(shí),另一個(gè)區(qū)電路也能保證供應(yīng)——而在中國(guó),兩個(gè)區(qū)同時(shí)斷電的機(jī)會(huì)是很小的。
而就算是小概率事件也被納入了種質(zhì)庫(kù)的安全考量范疇——如果兩條電路都斷了,還有備用柴油發(fā)電機(jī)持續(xù)供電。
“之所以在種質(zhì)庫(kù)設(shè)計(jì)之初將安全性放在首位,是由于種質(zhì)資源的戰(zhàn)略地位決定的。”盧新雄告訴記者,“比如,種質(zhì)庫(kù)應(yīng)選擇建在物種多樣性較為豐富的非地震頻發(fā)地區(qū),能夠避開山體滑坡、洪水及風(fēng)害等。在防震上,除了建筑物本身的防震設(shè)計(jì),聚氨酯保溫冷庫(kù)、種子架的設(shè)計(jì)也都考慮到了防震,以免種子架倒塌而造成盛放種子的鋁箔袋破裂,從而導(dǎo)致各品種種子相互混雜。”
另外,環(huán)保因素也是種質(zhì)庫(kù)建設(shè)考慮的要件之一。“特別是對(duì)某些有害的微生物和基因工程材料更需要重點(diǎn)考慮環(huán)保和安全問(wèn)題。”盧新雄說(shuō)。
在國(guó)家財(cái)政的支持下,國(guó)家種質(zhì)庫(kù)近年來(lái)又完善了樓宇監(jiān)控及門禁系統(tǒng),實(shí)行24小時(shí)的安全運(yùn)行與安全保衛(wèi)值班制度,以確保國(guó)家種質(zhì)庫(kù)庫(kù)存資源的萬(wàn)無(wú)一失。
基因比黃金更珍貴
“種質(zhì)資源保護(hù)是一項(xiàng)極有意義的工程。”在盧新雄看來(lái),近代物種的喪失速度比自然滅絕的速度快1000倍,這個(gè)數(shù)字令他多年來(lái)難以安心。
聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織的一份報(bào)告顯示,目前全球有3/4的農(nóng)作物品種已在上世紀(jì)消失,其中80%的玉米種類在上世紀(jì)30年代不復(fù)存在。在美國(guó),84%的豌豆品種也因活力喪失不再生長(zhǎng)。
有報(bào)道指出,我國(guó)農(nóng)作物栽培品種也以每年15%的速度遞減,這對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的負(fù)效應(yīng)將不可估量。
以小麥為例,上世紀(jì)50年代初,中國(guó)國(guó)土上種植的小麥品種約1萬(wàn)個(gè),而如今,你只能找到400個(gè)左右。
上世紀(jì)60年代,在海南的大片野生稻群中,踩著爛泥的袁隆平發(fā)現(xiàn)了一株雄性敗育的野生稻——“野敗”,為“三系”配套研究成功打開了突破口。曾經(jīng)締造了上個(gè)世紀(jì)綠色革命中最燦爛的一章的野生稻如今已經(jīng)難覓蹤跡。
“物種的滅絕不僅意味著一個(gè)物種的消失,更重要的是這些物種所攜帶的基因資源也隨之永遠(yuǎn)消失。”水稻專家婁希祉說(shuō)。
而一些持氣候變暖論的專家表示,植物基因可能比黃金更珍貴。
而要想保存這些不可再生的遺傳基因,建立種質(zhì)庫(kù)成為各國(guó)政府與科學(xué)家的共識(shí)。
在距離北極點(diǎn)約1000公里的挪威斯瓦爾巴群島的一處山洞中,有一座“末日種子庫(kù)”:約1億粒世界各地的農(nóng)作物種子被保存在零下18 攝氏度的地窖中。該種子庫(kù)堪稱全球最安全的基因儲(chǔ)存庫(kù),其安全性堪比美國(guó)國(guó)家黃金儲(chǔ)藏庫(kù),甚至可以抵御地震和核武器。
英國(guó)南部的“千年種子銀行”在圈內(nèi)享有盛名。這家種子銀行在全球各地尋找采集瀕臨滅絕、地方獨(dú)有和有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的植物種子。我國(guó)將絕跡100多年的彌勒苣苔種子送進(jìn)了這座“保險(xiǎn)庫(kù)”。
在中國(guó),最大的野生植物種子庫(kù)建在云南昆明。該種子庫(kù)建于2007年,以保護(hù)野生植物多樣性為主。這也成為國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)庫(kù)體系外的重要補(bǔ)充。
打印本頁(yè)
關(guān)閉本頁(yè)
院網(wǎng)信息發(fā)布與管理
最新動(dòng)態(tài)
- 習(xí)近平同越共中央總書記、國(guó)家主席蘇林會(huì)談2024-08-19
- 習(xí)近平同越共中央總書記、國(guó)家主席蘇林共同出席合作文件簽字儀式2024-08-19
- 習(xí)近平舉行儀式歡迎越共中央總書記、國(guó)家主席蘇林訪華2024-08-19
- 《二十大以來(lái)重要文獻(xiàn)選編》上冊(cè)出版發(fā)行2024-08-18
- 新型靶向功能鈍化材料強(qiáng)化鎘污染治理效果2024-08-16