2019-10-17來(lái)源：北京日?qǐng)?bào)作者：張航

剛進(jìn)入國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)的新種子，要由工作人員進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn)，測(cè)試種子的發(fā)芽率。   圖片來(lái)源：北京日?qǐng)?bào) 和冠欣攝

工作人員將裝盒的種子儲(chǔ)進(jìn)冷庫(kù)。圖片來(lái)源：北京日?qǐng)?bào) 和冠欣攝

在一些科幻電影里，我們經(jīng)?？吹竭@樣的情節(jié)：地球遭遇空前危機(jī)，人類(lèi)需要緊急避險(xiǎn)——或轉(zhuǎn)移至特定庇護(hù)所，或“移民”其它星球。跟隨人類(lèi)轉(zhuǎn)移的，往往還有一大批不同物種的種子，因?yàn)樗鼈兪侨祟?lèi)繼續(xù)生存繁衍不可或缺的資源。

現(xiàn)實(shí)中，未雨綢繆保留物種資源的超大型庫(kù)房的確存在。早在1986年，中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院就建成了首座國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)。經(jīng)過(guò)30多年的運(yùn)行，如今這座種質(zhì)庫(kù)低溫保存著水稻、小麥、玉米、大豆等374種作物和877個(gè)物種的43.5萬(wàn)份種質(zhì)資源，為我國(guó)搶救性收集瀕危物種，戰(zhàn)略性保存物種資源做出了極為重要的貢獻(xiàn)，其保存的40多萬(wàn)份種子品種中，大約60%的品種已在野外或生產(chǎn)上徹底消失。

保存40多萬(wàn)份種子

六成野外已“消失”

早在幾千年前，我們的先民就知道不能焚林而田、竭澤而漁的道理。要把受蟲(chóng)害影響最小、產(chǎn)量最高的稻種、麥種、豆種保存下來(lái)，一季季持續(xù)繁衍，才能年年豐收、生生不息。

到上世紀(jì)50年代初期，我國(guó)農(nóng)業(yè)部門(mén)已經(jīng)收集到50種大田作物的約20萬(wàn)份種質(zhì)資源，這些資源一直分散保存在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院的相關(guān)單位，以及各省、市、自治區(qū)的農(nóng)業(yè)科學(xué)院及地區(qū)農(nóng)科所。由于缺乏保存條件，種子的受損率很高，農(nóng)業(yè)科技人員不得不每隔2年至3年就要把種子取出來(lái)重新繁育更新一次，獲得新種子，以保持其活力。即使這樣，一些重要物種的種質(zhì)資源得而復(fù)失的現(xiàn)象也極為嚴(yán)重，“種著種著，就再也長(zhǎng)不出來(lái)了，這個(gè)品種于是就丟失了，非?？上?。如果有一個(gè)高標(biāo)準(zhǔn)的種質(zhì)庫(kù)可以保存那些瀕危的種子，就不會(huì)留下這樣的遺憾了?！敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所所長(zhǎng)劉春明說(shuō)。

1978年，中國(guó)農(nóng)科院作物品種資源研究所成立，依托于該研究所的國(guó)家種質(zhì)庫(kù)1號(hào)庫(kù)動(dòng)工興建，并于1985年投入使用，保存物種終于有了自己的專(zhuān)屬庫(kù)房。該庫(kù)房總建筑面積1100平方米，包含兩間冷庫(kù)，設(shè)計(jì)庫(kù)容量為23萬(wàn)份，保存溫度為零下10攝氏度和0攝氏度。“在當(dāng)時(shí)的條件下，這已經(jīng)相當(dāng)‘奢侈’了?？蒲腥藛T都是反復(fù)篩選，一定要把最瀕危、最珍貴的物種種子送進(jìn)去，精心保存起來(lái)?！眲⒋好鹘榻B，盡管如此，隨著種子收集數(shù)量的激增，國(guó)家種質(zhì)庫(kù)1號(hào)庫(kù)也很快接近飽和了。

1986年，更先進(jìn)的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)竣工投入使用，并一直延續(xù)到現(xiàn)在。它的總建筑面積達(dá)到了3200平方米，承擔(dān)全國(guó)作物及其近緣野生植物種質(zhì)資源的長(zhǎng)期戰(zhàn)略保存與供種，為我國(guó)開(kāi)展搶救性收集分散在全國(guó)各地的珍稀、瀕危的農(nóng)家種、野生近緣種、國(guó)外引進(jìn)品種，進(jìn)行長(zhǎng)期妥善保存與供種創(chuàng)造了條件。

劉春明告訴記者，國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)是全球保存總量第二大的作物種質(zhì)庫(kù)，到2018年底已低溫保存水稻、小麥、玉米、大豆等374種作物和877個(gè)物種的43.5萬(wàn)份資源；以試管苗方式保存菊芋、山藥、香蕉等40種無(wú)性繁殖作物，60個(gè)物種的資源537份。另外種質(zhì)庫(kù)還超低溫保存了蘋(píng)果、桃等17種無(wú)性繁殖作物，29個(gè)物種的資源623份。尤其值得注意的是，保存在這里的40多萬(wàn)份種子品種中，有大約60%的作物已在野外或生產(chǎn)上消失。

保存期限至少五十年

每隔十年抽檢一次

中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南門(mén)對(duì)面一座不起眼的小院里，一棟紅磚樓默默矗立在那里。與周?chē)母邩谴髲B相比，它是如此低調(diào)，國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)就位于此。農(nóng)科院副研究員辛霞日前帶領(lǐng)記者走進(jìn)這棟神秘的建筑，一探種子的“入庫(kù)之旅”。

辛霞介紹，一份種子要想真正進(jìn)入這里妥善保存，必須經(jīng)過(guò)層層“關(guān)卡”，證明自己足夠特殊，足夠優(yōu)秀。在接納室記者看到，工作人員正在對(duì)一份份作物種子的樣品進(jìn)行“查重”——與種質(zhì)目錄仔細(xì)對(duì)比，確認(rèn)這粒種子從哪里來(lái)、有什么特性、能長(zhǎng)多高、有多大產(chǎn)量，如果發(fā)現(xiàn)它與已入庫(kù)品種重復(fù)了，就會(huì)被毫不猶豫地剔除?！坝邢薜目臻g必須留給獨(dú)一無(wú)二的品種?！毙料颊f(shuō)。

通過(guò)第一關(guān)后，種子就去了發(fā)芽室——再特殊的種子，如果發(fā)育困難，無(wú)法結(jié)果成糧，那也無(wú)濟(jì)于事。探訪當(dāng)天，工作人員正在給一批水稻種子“體檢”。只見(jiàn)一名工作人員從不同編號(hào)的牛皮紙信封里取出種子，小心翼翼地放入一個(gè)個(gè)透明的方格盒內(nèi)。每個(gè)盒內(nèi)有兩張濾紙，浸入10克水，放進(jìn)25粒至50粒種子。隨后這些種子被送進(jìn)發(fā)芽箱，那里可以控溫、控濕、控光照，一段時(shí)間后再觀察它們的發(fā)芽效果。辛霞說(shuō)，大部分入庫(kù)種子的發(fā)芽率要到90%以上，即使是生長(zhǎng)難度極大的純野生物種，種子的發(fā)芽率也需要到50%以上，“這也是為了確保它們具備長(zhǎng)期保存下來(lái)的活性?！?/p>

完成“體檢”，確認(rèn)發(fā)芽率合格后，這些種子才正式進(jìn)入“入庫(kù)”流程。第一步就是干燥，所有種子被送入干燥室。干燥的溫度通常為35攝氏度，濕度保持在5%左右。辛霞說(shuō)，除了大豆（含水量低于8%會(huì)開(kāi)裂）等少部分種子需要單獨(dú)干燥處理，5%至7%的含水量適宜絕大多數(shù)作物種子長(zhǎng)期保存。一般情況下，經(jīng)過(guò)3天至5天的干燥，大部分種子的水分含量就可以達(dá)標(biāo)。

干燥完成后，工作人員還要把種子仔細(xì)包裝好，將豆類(lèi)等粒徑較大的種子裝進(jìn)鋁箔袋，稻米等粒徑較小的種子裝進(jìn)鋁盒里。至此，種子終于進(jìn)入了最核心的庫(kù)房。一扇厚厚的鐵門(mén)將庫(kù)房與外界隔離，里面的溫度常年恒定在零下18攝氏度。為確保溫度可控，在核心庫(kù)房外還建有可調(diào)庫(kù)與緩沖間。

在零下18攝氏度的環(huán)境里，種子至少可以保存五十年，但工作人員絕不是一放了之。辛霞說(shuō)，每一份種子保存滿10年后，工作人員就要開(kāi)始抽測(cè)。隨機(jī)抽取大約50粒至100粒種子，重新進(jìn)入發(fā)芽室進(jìn)行發(fā)芽檢測(cè)，如果發(fā)芽率低于最早入庫(kù)檢測(cè)時(shí)的85%，那就需要重新繁育更新，目的就是確保每一份種子都能保持活性、世代繁衍。

全國(guó)各地建備份庫(kù)

網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫(kù)可共享

在國(guó)家種質(zhì)庫(kù)的種子裝封入庫(kù)現(xiàn)場(chǎng)，記者注意到，每一個(gè)品種的種子大約有5000粒，被分成三份。工作人員介紹，兩份種子直接入庫(kù)，另外一份還要被送往青海西寧?！八须u蛋不能都裝在一個(gè)籃子里?！毙料夹χ忉?。

劉春明告訴記者，如今我國(guó)已經(jīng)創(chuàng)建了一套完整的種質(zhì)資源保存體系，除了北京的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)作為核心長(zhǎng)期庫(kù)外，還有分布在各地的10個(gè)中期庫(kù)、1個(gè)復(fù)份庫(kù)、43個(gè)種質(zhì)圃、205個(gè)原生境保護(hù)點(diǎn)。全部相加，這些地方一共保存了2114個(gè)物種的農(nóng)作物種質(zhì)資源，總計(jì)達(dá)50余萬(wàn)份。并且，長(zhǎng)期庫(kù)、中期庫(kù)、復(fù)份庫(kù)都互為備份。對(duì)于無(wú)性繁殖作物，還進(jìn)一步完善，建立了種質(zhì)圃與試管苗、超低溫庫(kù)互為備份的保存體系。

記者了解到，復(fù)份庫(kù)位于西寧。各種作物的中期庫(kù)都設(shè)立在最適宜它們生長(zhǎng)、育種的地方，如蔬菜中期庫(kù)就在北京；水稻中期庫(kù)位于浙江杭州；西瓜、甜瓜中期庫(kù)位于河南鄭州；棉花中期庫(kù)位于河南安陽(yáng)；甜菜中期庫(kù)位于黑龍江哈爾濱。此外，茭白、菱角等水生作物的種質(zhì)圃位于湖北武漢；桃、草莓種質(zhì)圃也在北京。辛霞說(shuō)，別看只是“中期庫(kù)”，它們保存物種的時(shí)間也可以長(zhǎng)達(dá)10年以上。

除了同樣保存和對(duì)社會(huì)提供種質(zhì)資源外，中期庫(kù)還有一項(xiàng)重要的功能，就是對(duì)入北京的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)種子的“保存價(jià)值”進(jìn)行把關(guān)。辛霞說(shuō)，并非所有的物種種子一收進(jìn)來(lái)就馬上送至國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)，而是會(huì)按照各自作物種類(lèi)先來(lái)到中期庫(kù)，經(jīng)過(guò)試種、收獲等，建立起該物種的基本信息，“我們?cè)诮蛹{室，對(duì)送交種子進(jìn)行‘查重’評(píng)價(jià)，所參照的就是在中期庫(kù)中獲取的資料?！蹦壳扒闆r下，能進(jìn)入到國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)的種子，至少是經(jīng)過(guò)了2年的田間基本農(nóng)藝性狀鑒定評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)出每份種子的新穎性和獨(dú)特性，明確其保存價(jià)值。

近年來(lái)，隨著信息化的發(fā)展，種質(zhì)的保護(hù)利用也與時(shí)俱進(jìn)發(fā)展到了“線上”。記者了解到，農(nóng)科院作物科學(xué)研究所已經(jīng)建立了一套國(guó)家作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，目前已經(jīng)收入37種作物、43萬(wàn)份種質(zhì)的基本信息、形態(tài)特征和生物學(xué)特性、品質(zhì)特性、抗病蟲(chóng)性等6方面的數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)庫(kù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)向社會(huì)開(kāi)放共享，為科學(xué)研究和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供優(yōu)良種質(zhì)信息。公眾通過(guò)國(guó)家作物種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，可以了解我國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源的情況，促進(jìn)種質(zhì)資源的保護(hù)、共享和利用。

種子入庫(kù)實(shí)為存“質(zhì)”

“有進(jìn)有出”功效顯著

在采訪中，記者有個(gè)困惑：這里為何不叫“種子庫(kù)”而是“種質(zhì)庫(kù)”？對(duì)此，辛霞解釋道：這座寶庫(kù)收入種子的意義并不是保留種子本身，而是保留這些種子的遺傳物質(zhì)，使得它們可以穩(wěn)定地遺傳下去，給子孫后代生存繁衍提供作物的“種原”。種質(zhì)保存不等于標(biāo)本保存，更不是糧食儲(chǔ)藏。它的最終目的是給育種專(zhuān)家提供所需的遺傳變異源，所以必須將這些變異盡可能維持下來(lái)，減少其丟失，最大程度延長(zhǎng)其壽命，保持其原有的遺傳完整性。

事實(shí)上，作物種質(zhì)資源是在不同生態(tài)條件下經(jīng)過(guò)上千年的自然演變形成的，蘊(yùn)藏著各種潛在的可利用基因，是國(guó)家的寶貴財(cái)富，是人類(lèi)繁衍生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此國(guó)家把這些資源收集起來(lái)作為戰(zhàn)略資源保存，以備子孫后代加以利用，其意義重大。

當(dāng)然，種質(zhì)庫(kù)的資源并非“只進(jìn)不出”。一旦有“出”，往往能帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。1998年以來(lái)，已有云南農(nóng)科院、山西農(nóng)科院、湖南水稻所等十多個(gè)單位從國(guó)家長(zhǎng)期庫(kù)取出他們?cè)缙诖嫒氲姆N子，應(yīng)用于育種或者其他國(guó)家重大科研項(xiàng)目。

在不久前中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院組織的一場(chǎng)媒體沙龍上，劉春明還講述了“一粒種子助力脫貧增收”的故事：曾經(jīng)有一份收集自云南遮放的地方水稻品種，名字叫做“毫秕”。這種稻米做出來(lái)的米飯香軟，冷卻后不回生，是“遮放貢米”的一種。但由于種種客觀原因，這種稻米在當(dāng)?shù)匾呀?jīng)絕種40多年。為此，當(dāng)?shù)芈?lián)系上了國(guó)家種質(zhì)庫(kù)，實(shí)行引種再繁育，如今已經(jīng)形成了云南遮放大區(qū)優(yōu)質(zhì)稻米品牌，年產(chǎn)值達(dá)4.62億元，為農(nóng)民年增收2.88億元?！叭绻?0年前沒(méi)有收集入種質(zhì)庫(kù)保存，它可能就絕種了，今天我們就再也吃不到‘遮放貢米’了，當(dāng)?shù)匕傩找采倭艘粭l可以脫貧致富的路徑?！?/p>

記者了解到，國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)已累計(jì)向全國(guó)約1600多個(gè)單位提供了26萬(wàn)余份農(nóng)作物種質(zhì)資源，為我國(guó)作物育種、種業(yè)發(fā)展及農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮了重要的保障作用。

全球最大種質(zhì)庫(kù)開(kāi)建

2030年儲(chǔ)備80萬(wàn)份

劉春明告訴記者，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和農(nóng)業(yè)規(guī)模的快速發(fā)展，現(xiàn)有種質(zhì)庫(kù)容量已經(jīng)飽和，保存條件和技術(shù)指標(biāo)也已無(wú)法滿足需求?！皣?guó)家作物種質(zhì)庫(kù)容量是40萬(wàn)份，實(shí)際已經(jīng)保存43萬(wàn)余份，還有一批物種資源等待入庫(kù)保存?！睘榇?，建設(shè)規(guī)模更大、技術(shù)更先進(jìn)的種質(zhì)庫(kù)勢(shì)在必行，這也得到了黨中央、國(guó)務(wù)院的高度重視。

新的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)已經(jīng)于今年2月正式動(dòng)工，建成后保存容量將達(dá)150萬(wàn)份，包括低溫種子庫(kù)110萬(wàn)份、試管苗庫(kù)10萬(wàn)份、超低溫庫(kù)20萬(wàn)份、DNA庫(kù)10萬(wàn)份。它建成后將成為當(dāng)之無(wú)愧的世界第一，可滿足今后五十年全國(guó)作物育種、基礎(chǔ)研究、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展等方面的科研需求，為到2030年我國(guó)作物種質(zhì)資源戰(zhàn)略?xún)?chǔ)備總量達(dá)到80萬(wàn)份的目標(biāo)提供有力保障。

新的種質(zhì)庫(kù)還將成為國(guó)家作物種質(zhì)資源戰(zhàn)略保存中心、作物種質(zhì)資源保存技術(shù)研發(fā)中心、資源信息管理共享與利用中心、國(guó)家生物多樣性保護(hù)人才培養(yǎng)和科普教育基地。

辛霞告訴記者，未來(lái)他們還要進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)種質(zhì)保存技術(shù)的研究，尤其是加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警、繁殖更新等領(lǐng)域的技術(shù)攻堅(jiān)，“能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)那些活力下降到規(guī)定數(shù)值以下的種子，以便及時(shí)更新，同時(shí)還要采用合適的繁殖群體量、授粉方式等關(guān)鍵技術(shù)，以確保安全更新?！?/p>

責(zé)任編輯：王碩