
圖為(wei) 國家作物種質庫用試管苗保存的種質資源。
(中國農(nong) 業(ye) 科學院供圖)
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大地的深處,一粒粒種子正悄然從(cong) 土壤中蘇醒。它們(men) 曾在土壤的懷抱中沉睡,身上積蓄著生命的力量。在被稱為(wei) “種子諾亞(ya) 方舟” 的國家作物種質庫裏,借助科技的力量,無數跨越時空的種子在此“安家”。
2021年9月,國家作物種質庫建成並投入試運行。建設種質資源庫的目的是保存種質資源,以支撐品種培育、農(nong) 業(ye) 科學研究等。
國家作物種質庫有幾個(ge) 特點,第一是容量大——擁有150萬(wan) 份的總容量,是目前全球最大的國家級農(nong) 作物種質資源庫。第二是保存方式體(ti) 係化,它囊括了現在所有植物種質資源保存的技術條件,包括低溫種子保存、試管苗保存、超低溫保存和DNA保存。第三是實現了自動化信息化管理。
農(nong) 穩社稷,種子為(wei) 基。作物種質資源是支撐糧食豐(feng) 收的一個(ge) 重要基礎——正如國家作物種質庫的設計理念“承接上蒼之甘露,孕育萬(wan) 物之繁衍”。因此,種質資源庫的使命就是長久、安全地保存好這些種質資源,為(wei) 農(nong) 業(ye) 發展提供支撐。
種質資源最主要的保存方式是低溫種子保存,國家作物種質庫采用零下18攝氏度低溫和45%以下相對濕度保存種子。全球約有90%的種質資源是以種子形式保存的。
種質資源保存的方式還有超低溫。超低溫保存需要用到的工具是液氮罐,國家作物種質庫的一個(ge) 液氮罐大概能夠保存1萬(wan) 份種質資源。
舉(ju) 例來說,像香蕉這些沒有種子的作物,通常保存方法是把一棵一棵的植株種到地裏保存,我們(men) 叫種質資源圃,這是無性繁殖作物種質資源非常重要的一種保存方式。但是它在露天環境中,會(hui) 麵臨(lin) 自然災害以及病蟲害威脅。為(wei) 了應對這個(ge) 情況,我們(men) 在種質資源圃保存的基礎上,配套超低溫保存,把植株的一些關(guan) 鍵組織取下來,經過一係列處理後,放到零下196攝氏度的液氮裏去,這樣就能夠永久保存下來。
芒果等熱帶水果也需要液氮保存。雖然芒果有種子,但很多芒果果核很大,不能夠忍耐脫水、不能夠耐受低溫,所以一般也不能放在低溫種子庫保存。我們(men) 就會(hui) 把芒果種子的胚,即生長點取下來,經過一係列處理之後放到液氮裏保存。
種質資源還可以采用試管苗保存。我們(men) 把植株的莖尖等生長點取下來,放在瓶子裏——瓶子下麵有看上去像果凍一樣的培養(yang) 基,它能提供營養(yang) 讓莖尖在上麵慢慢生長。超低溫和試管苗,主要都是用來保存無性繁殖作物和一些多年生的作物。如果作物方便轉化成試管苗,那麽(me) 就會(hui) 用這種方式來保存。如果不太方便轉化成試管苗,作物就先在液氮罐裏進行超低溫保存。
試管苗方式保存的種質資源處在活躍的生長狀態。試管苗屬於(yu) 真正的“溫室裏的花朵”,但是如果需要的話,把它們(men) 從(cong) 瓶子裏拿出來以後,再經過一些“鍛煉”,就可以迅速恢複生產(chan) 。種子在瓶子裏是在不斷生長的,因此也會(hui) 不斷消耗,當培養(yang) 基的營養(yang) 用完之後,或苗子長“老”了之後,就需要把它的生長點再拿下來,換一個(ge) 瓶子,讓它的生命周而複始無限循環下去。
每一粒種子都承載著生命的希望,從(cong) 一粒小小的種子到豐(feng) 收的田野,這是一場科技與(yu) 自然的默契合作。國家作物種質庫不僅(jin) 是種子的守護者,更是未來農(nong) 業(ye) 發展的基石。這些看似平凡的種子,正匯聚成中華民族的繁榮根基,支撐著農(nong) 業(ye) 強國的夢想。
目前,我國已躋身農(nong) 作物種質資源大國之列,但尚未成為(wei) 資源強國。在農(nong) 業(ye) 現代化的征途中,種子扮演著基石的角色,堪稱農(nong) 業(ye) 的“芯片”。小小的種子,連著“國之大者”,更是確保中國糧食安全的關(guan) 鍵所在。保護和保存農(nong) 作物遺傳(chuan) 資源,是種業(ye) 振興(xing) 的關(guan) 鍵所在,也是我們(men) 矢誌不渝的奮鬥目標。
(作者係國家作物種質庫研究員)
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