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種子方舟:國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫

發(fā)布時間:2022-04-22 11:01:00來源: 光明網(wǎng)-《光明日報》

  【曬曬咱的國之重器24】

  光明日報記者 楊 舒

  清明一過,73歲的山西翼城老農(nóng)劉懷智從墻上取下一袋珍珠玉米“老種子”,又要開始播種了。

  產(chǎn)量不高,格外“嬌氣”,這把不起眼的小粒玉米,整個翼城只有他家還在種,卻讓第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查的科研人員如獲至寶。

  “這是一個珍貴的地方品種,至少有100年歷史。經(jīng)過鑒定,爆米花率達到99%以上,粒粒都能爆開,品相優(yōu)于當(dāng)前主流品種,極具開發(fā)價值,能夠保留下來是非常小概率的事件!”中國科學(xué)院院士錢前說。

  如今,這把瀕臨消失的種子有了安全的家——

  2021年9月,國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫新庫在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院建成,并投入試運行。作為全球單體量最大、保存能力最強的國家級種質(zhì)庫,這里可以收藏各類珍貴的農(nóng)作物種子等品種資源150萬份,貯藏壽命最長可達50年,作為保障糧食安全的戰(zhàn)略資源,堪稱種子的“諾亞方舟”。

  小小種子,為什么要精心保護?

  1954年,孢囊線蟲病使美國大豆產(chǎn)業(yè)遭遇毀滅性打擊,該國科學(xué)家從種質(zhì)資源庫中“翻箱倒柜”,找到了20世紀(jì)初從中國收集到的獨特品種——北京小黑豆,正是利用其中特有的抗病基因,最終培育出的大豆新品種才令產(chǎn)業(yè)得以復(fù)蘇。

  高產(chǎn)、抗病、抗旱、耐鹽堿……多種多樣的農(nóng)作物種子蘊含著巨量的遺傳基因,成為培育農(nóng)作物新種的堅實“素材庫”,然而,許多像珍珠玉米這樣的品種正在加速消失,種質(zhì)資源庫應(yīng)運而生。

  但一份種子想要入庫,可不是件容易事。

  每一個品種都要先經(jīng)田間種植“考驗”2到3年,在確認(rèn)其特點與庫內(nèi)種存在顯著差異后,才可被“收編”。入庫后的種子,又要經(jīng)過仔細“體檢”,通過處理、清選、生活力檢測、干燥等十多道“關(guān)卡”,最終裝瓶密封。

  這些種子將被保存在不同條件的庫里:在-18℃、濕度低于50%的低溫庫,含水量5%~8%的農(nóng)作物種子將就此“沉睡”,壽命可從1~2年延長到數(shù)十年,喚醒后發(fā)芽率仍在九成以上;在試管苗庫,草莓、香蕉、馬鈴薯等幾乎不用種子種植的作物以莖尖作為保存材料,在試管中可一待數(shù)月;在超低溫庫,-196℃的液氮則能讓作物組織迅速進入冷凍休眠,就像給生長按下了暫停鍵,幾十年后取出,依然可以活力不減。此外,這里還以DNA的方式保存著一些特有、珍稀、瀕危、野生的作物遺傳資源。

  不僅如此,帶有視覺識別功能的機器人滾筒輸送線實現(xiàn)了種子的快速存取,感知氣味的電子傳感器可以隔空分辨種子的代謝變化,監(jiān)測在庫種子的活力……智能化、信息化來相助,讓科研人員“穿著棉大衣、登梯爬高存種子”的歷史一去不復(fù)返。

  新中國成立以來,我國先后啟動了三次全國性的農(nóng)作物種質(zhì)資源征集,但直到1986年,才建成自己的國家作物種質(zhì)庫(老庫)。早年間,種子只能裝進紙袋或布袋、放在木頭抽屜柜里貯存,保存壽命通常只有兩到三年。

  一晃30多年,誰能想到,如今,我國國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫已保存種質(zhì)資源總量突破52萬份,位居世界第二。而其中約28萬份資源已經(jīng)在野外、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上消失或絕種,庫中所藏,已是“絕版”。

  在錢前看來,國家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫是保障國家糧食安全的大國重器,是作物種質(zhì)資源的“人才庫”,也是打贏種業(yè)翻身仗的“彈藥庫”。

  依靠這些珍貴的種質(zhì)資源,科學(xué)家們正通過雜交、分子設(shè)計等手段,將優(yōu)異的農(nóng)作物基因結(jié)合在一起,最終育出突破性的新品種,讓中國人用自己的手攥緊中國種子,端穩(wěn)中國飯碗。

(責(zé)編: 常邦麗)

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