假如地球将毁灭 种质资源库 是科学家们的秘密武器 记者探访国家种质资源热带作物中期保存库,3万份种子资源密封保存最长可储存上万年
密封瓶子里的种子保存库有3万多份种子
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3万多份种子,怎么保存?
所有的房间都是无菌环境,摄像头24小时监控
在位于儋州的海南热带植物园中,有一栋不起眼的暗红色的建筑,这就是国家种质资源热带作物中期保存库(以下简称“保存库”),也是整个华南地区唯一的一个种质资源保存库。元旦前,保存库正式试运行,3万多份种子也从之前的“老宅”开始陆陆续续地搬进“新家”。
整栋建筑共分为三层,一楼为种子库和超低温保存库,二楼和三楼是试管苗库,由于“搬家”工作还没有完成,在工作人员的带领下,记者只能探访位于三楼的试管苗库。
除了办公区外,整个三楼都被隔成了一个个小单间,单间内摆满了架子,架子上是一个个被密封在透明小罐子内的植物幼苗。工作人员告诉记者,整个保存库共有3万多份保存的样本,记者看到的只是其中小之又小的一部分。
为了给幼苗提供最适合的保存环境,整个库房内必须保证恒温在15℃到25℃之间,同时通过不同颜色的LED灯管来模拟出幼苗保存所需要的波长,样本的摆放也是根据幼苗的生长习性来安排,“喜阳的放在一起,喜阴的放在一起,耐低温的放在一起,耐高温的放在一起。”工作人员介绍。
一份幼苗从长出到入库要经过层层的筛选。首先要从数百个种子中选择最优的种子培育出幼苗,然后经过在无菌环境下消毒,再在显微镜下进行精简然后才能被送入库中保存。
保存幼苗的环境也是要严格要求,为了防止细菌侵蚀,所有的房间都是无菌环境,并且有摄像头24小时监控,工作人员如果要进入,必须要经过风淋、消毒并且穿上特定的衣服,除了更换培养液以及定期的抽样检查外,几乎不允许人进入。
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不同的种子,能储存多久?
作物生长习性决定储存方式,最长可储存上万年
除了试管苗库,种子库和超低温库也是种子资源保存的两种主要方式,工作人员告诉记者,整个保存库共有10万份的库容量,其中试管苗库的库容量是5万份,种子库和超低温库分别是3万份和2万份。
不同的种子应该选择什么保存方式?中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所研究员徐立告诉记者,这主要取决于哪种保存方式更适应不同的种子。
如果植物的种子可以直接保存,那么会优先选择放入种子库中保存,比如水稻、蔬菜等。但是有些作物不结种子或者种子离开母体后就丧失活性,就要把这种作物培育出幼苗,以幼苗的方式保存。“基本上所有的热带作物都可以通过幼苗的方式保存,所以试管苗库的样本也是最多的。”徐立说。
徐立介绍,有些作物的生长习性比较特殊,在生长的过程中会自然的变异,而一旦变异就失去了最原始的遗传属性,所以既不适合种子库保存也不适合试管苗库保存,只能放到超低温库中保存。
超低温库保存就是取作物幼苗中更小的部分或者顽拗性种子的胚芽,放入-196℃中的液氮罐中保存。为了防止在高温差下突然被“冻死”,种子在放进液氮罐前要进行更复杂的预处理,取出后不能直接暴露在自然环境下,要放入试管中慢慢解冻并培养成幼苗后再使用。
徐立介绍,一个液氮罐可以放几千份样本,因此这种保存方式是最省空间的,同时也是保存时间最长的,“理论上来说,保存上万年是没有问题的,只要液氮不断,基本可以达到永久保存。”
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搜集种子,有哪些途径?
保存库有专门的资源搜集队伍,全年无休
这些种子都是从哪里来的呢?徐立介绍,搜集种子主要有两个途径,一个是群众主动送过来或者提供线索我们去取,另一个就是搜集人员搜集,“因为大众对种子保护意识还不高,所以基本上都是靠搜集人员搜集。”
徐立介绍,保存库有专门的资源搜集队伍,这些人的主要工作就是到田间地头或者野外搜集各种作物的种子。由于不同作物的生长季节和周期不同,所以搜集人员几乎全年都要进行搜集工作,然后将种子带回处理后统一入库。
搜集人员不仅要有充足的知识储备,而且还要有一双“火眼金睛”,风餐露宿更不必说。在山里,要找见得到的、采得到的植物种子,要求这棵植物一定要健康,种子数量起码达到100粒以上。
徐立介绍,在该保存库中保存的作物主要以热带作物为主,有牧草、木薯、香蕉、菠萝、南药等,而且产地不仅限于海南,“除了国内的,非洲和南美洲的种子也有。”
徐立介绍,从全国来看,种质资源库包括长期库、中期库和备份库,根据地理条件,分布在全国多个地方,长期库在北京,作为中期库则要定期地向长期库上缴部分种质资源以便长期保存。
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你现在吃的芒果
跟十年前吃的不一样
在很多人看来,建立种子库的目的主要是为了应对突发灾害或者环境变化带来的“物种灭绝”,但是在现实生活中,种质资源库为我国农业的发展做出了很大的贡献,其中最主要的就是优良品种的培育。
“我们现在吃的农产品为什么种类越来越多,产量越来越高,质量越来越好,都是得益于此。”中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所所长陈业渊说。
时代在发展,农作物也要不断地更新换代,而老物种的改良和新物种的培育,都是要基于对原始资源之间的杂交和基因的筛选。
“牛大力,本是一种野生的中药材,我们通过人工驯化后推广到了两广地区,现在种植面积已经达到了20多万亩;木薯,最早的时候氰化物含量很高,人吃了很容易中毒,经过改良,现在吃的木薯氰化物含量都很低。”徐立介绍。
徐立还向记者透露,现在人们吃的香蕉,类胡萝卜素含量很低,研究人员通过对国外一种香蕉品种的研究,已经培育出了类胡萝卜素含量高于之前100倍以上的新品种,并且计划向市场推广。
徐立告诉记者,每一个优异的品种被培育出来后,都会向农户推广,实现更大的经济效益,“同样吃的都是芒果,但是现在吃的芒果跟十年前吃的芒果不是同一品种。”
徐立介绍,从植物学来讲,物种没有好坏之分,每一个品种都是有价值的。
小科普
一般来说,种质资源的保护方式大概分为两种,一种是原生境保护,即原始森林,划定出野生保护区、国家森林公园等形式,让植物的生长不受人为的破坏,物种自生自灭。
另一种就是把种质资源搜集起来集中保护,其中以“圃”和“库”为主,通过“库”的保存方式又分为很多种,此次记者探访的就是“库”。
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