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【新京报】揭秘︱把种子存进植物“诺亚方舟”要几步?

文章来源:  |  发布时间:2021-10-19  |  作者:  |  浏览次数:  |  【打印】 【关闭

 

  新京报快讯(记者 张璐)一颗种子代表什么?“它代表着生物多样性的希望。”中国西南野生生物种质资源库种质保藏中心主任蔡杰说。 

  COP15大会正在昆明举行。10月14日,新京报记者来到中科院昆明植物所,这里的中国西南野生生物种质资源库被誉为植物“诺亚方舟”,保存的植物种子超过万种。

  不久前,科研人员在珠穆朗玛峰6200多米的高度成功采集到须弥扇叶芥、鼠麴雪兔子等植物种子,刷新了我国植物种子采集的最高海拔纪录,采集到的种子就保存在这里。

  关注1:为何要建种质资源库? 

  种质资源是重要的战略生物资源,国际上对野生生物种质资源高度关注,尤其是对野生植物的收集保存。1999年,时任中国科学院昆明植物研究所名誉所长的吴征镒院士致信国务院总理,提出要尽快在云南建立野生生物种质资源库,这是中国生物技术产业全球竞争的战略重点,也是国家利益所在。

  “种子孕育的是希望,种质资源是活的,将来可以被复苏、重新繁殖。”蔡杰说,生物多样性有很多价值,如生态、药用、文化和其他潜在价值,野生植物种子就有潜在价值。他举例说,青蒿素在真正使用之前,产生青蒿素的植物可能被大家当成路边野草。“我们不知道下一个‘救命的野草’是哪一种,这就是我们建立野生植物种质资源库的意义。”

  目前,人类的活动正在导致植物多样性急剧下降,除了建设自然保护区、国家公园等就地保护的方式,还有建立植物园等迁地保护的方式。“但植物园保存物种的个体数量有限,也可能受到自然灾害的影响。随着科学技术的发展,我们收集保藏植物种子,实现对物种的保存。”

  关注2:种质资源库中有多少种子? 

  蔡杰说,上世纪90年代之前,农作物种质库已经开始在全世界建设。1992年里约会议(联合国环境与发展大会)之后,国际上的植物园等提议要建设国际级别的种质库。

  中国西南野生生物种质资源库于2004年开始建设,2007年运行。这里是我国唯一以野生生物种质资源保存为主的综合保藏设施,是亚洲最大、世界第二大的野生植物种质资源库。

  目前,该种质库已保存植物种子10601种(达我国有花植物物种总数的36%)85046份;植物离体培养材料2093种24100份;DNA分子材料7324种65456份;2280种22800份微生物菌株和2203种60262份动物种质资源。

  作为亚洲最大的野生生物种质资源库,中国西南野生生物种质资源库与英国“千年种子库”、挪威“斯瓦尔巴全球种子库”等一起成为全球生物多样性保护的领跑者。“万种植物种子的保藏使我国的野生生物种质资源,特别是我国的特有种、珍稀濒危种、具重要经济价值、生态价值和科学研究价值的物种安全得到了保障。”

  关注3:种子从采集入库到利用分几步? 

  蔡杰介绍,种子从采集入库到利用分6步。

  第一步,种子采集。对于野生植物而言,优先采集“3E”物种,即濒危、区域特有、有重要经济价值的物种。每份种子最少采集500粒,最佳采集10000粒。“我们还要采集植物的凭证标本,更好地鉴定我们收集保藏的物种。”

  第二步,种子干燥。采集到的成熟种子摊晾阴干后,放在15℃、空气相对湿度15%的干燥间,脱水至约5%的含水量。种子含水量每降低1%,其寿命增加一倍。

  第三步,种子清理。去除杂质、空瘪和虫蛀种子,节约储藏空间。为避免在清理时损伤种子,整个清理过程需要手工操作。

  第四步,种子保存入库。清理好的种子进行计数后,将被再次干燥,之后被装入密封的容器中,放到零下20℃的冷库内保存。“绝大部分的物种可以通过低温干燥的方式进行长期保存,但也有少数物种叫‘顽拗性物种’,比如荔枝、椰子等热带水果的种子,不能通过这种方式保存,需要通过植物离体库或者超低温库的方式进行保存。”

  第五步,活力检测。通过种子的萌发试验,检测冷库储藏种子的活力。入库后每5-10年做一个种子萌发试验,监测种子活力的变化,同时了解萌发的办法。“最大的困难在于,有很多野生植物种子我们是不了解的,如何在实验室条件下将其萌发出来,这一方面给我们带来挑战,同时也带来希望。”

  第六步,种子利用。保存的种子可用于对个体稀少的物种进行人工繁育,对野外灭绝的植物进行种群恢复,并开展新品种研发和其他研究。

  关注4:种子保存过程中会遇到什么困难? 

  记者了解到,从种子入库冷冻保存,到活力检测、分发共享,每个环节都要建立完善的技术标准规范,产生的所有数据都要及时准确地录入数据库。

  在各处理环节,种子库工作人员要认真细致并善于思考,因为会碰到许多之前没有任何参考资料的物种,在清理过程中还可能会碰到有毒、有刺、过敏源等的种子,都需要仔细观察、认真记录,储备好信息数据为将来服务。

  关注5:种子在种质库中能保存多久? 

  蔡杰介绍,种子在冷库里新陈代谢速率慢了,寿命比在自然界状态下要延长几十倍甚至上百倍,但仍会有死亡的一天。“这也是我们正在考虑的问题,很多事情不是我们这一代人能够解决的,我们把种子收集保存了,未来一些问题可能留给下一代人去突破。”

  关注6:科研人员在野外采集种子困难吗? 

  蔡杰说,科研人员在野外采集种子有一套标准规范,也有计划性。采集首先要采集成熟的,所以存在很多不确定性。“还有一些种子我们不知道是否可以保存,所以还有很多工作要做。”

  他说,目前国家要求由昆明植物所牵头建一个国家重要野生植物种质资源库,把和种子保存相关的单位联合在一起,形成合力。

  (新京报 2021年10月15日)

  来源:https://m.bjnews.com.cn/detail/163428225014634.html


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