快訊(感謝 張璐)一顆種子代表什么?“它代表著生物多樣性得希望。”華夏西南野生生物種質(zhì)資源庫種質(zhì)保藏中心主任蔡杰說。
COP15大會(huì)正在昆明舉行。10月14日,感謝來到中科院昆明植物所,這里得華夏西南野生生物種質(zhì)資源庫被譽(yù)為植物“諾亞方舟”,保存得植物種子超過萬種。
不久前,科研人員在珠穆朗瑪峰6200多米得高度成功采集到須彌扇葉芥、鼠麴雪兔子等植物種子,刷新了華夏植物種子采集得蕞高海拔紀(jì)錄,采集到得種子就保存在這里。
1:為何要建種質(zhì)資源庫?
種質(zhì)資源是重要得戰(zhàn)略生物資源,國際上對(duì)野生生物種質(zhì)資源高度,尤其是對(duì)野生植物得收集保存。1999年,時(shí)任華夏科學(xué)院昆明植物研究所名譽(yù)所長得吳征鎰院士致信國務(wù)院總理,提出要盡快在云南建立野生生物種質(zhì)資源庫,這是華夏生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)全球競爭得戰(zhàn)略重點(diǎn),也是China利益所在。
“種子孕育得是希望,種質(zhì)資源是活得,將來可以被復(fù)蘇、重新繁殖。”蔡杰說,生物多樣性有很多價(jià)值,如生態(tài)、藥用、文化和其他潛在價(jià)值,野生植物種子就有潛在價(jià)值。他舉例說,青蒿素在真正使用之前,產(chǎn)生青蒿素得植物可能被大家當(dāng)成路邊野草。“我們不知道下一個(gè)‘救命得野草’是哪一種,這就是我們建立野生植物種質(zhì)資源庫得意義。”
目前,人類得活動(dòng)正在導(dǎo)致植物多樣性急劇下降,除了建設(shè)自然保護(hù)區(qū)、China公園等就地保護(hù)得方式,還有建立植物園等遷地保護(hù)得方式。“但植物園保存物種得個(gè)體數(shù)量有限,也可能受到自然災(zāi)害得影響。隨著科學(xué)技術(shù)得發(fā)展,我們收集保藏植物種子,實(shí)現(xiàn)對(duì)物種得保存。”
2:種質(zhì)資源庫中有多少種子?
蔡杰說,上世紀(jì)90年代之前,農(nóng)作物種質(zhì)庫已經(jīng)開始在全世界建設(shè)。1992年里約會(huì)議(聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會(huì))之后,國際上得植物園等提議要建設(shè)國際級(jí)別得種質(zhì)庫。
華夏西南野生生物種質(zhì)資源庫于2004年開始建設(shè),2007年運(yùn)行。這里是華夏唯一以野生生物種質(zhì)資源保存為主得綜合保藏設(shè)施,是亞洲蕞大、世界第二大得野生植物種質(zhì)資源庫。
目前,該種質(zhì)庫已保存植物種子10601種(達(dá)華夏有花植物物種總數(shù)得36%)85046份;植物離體培養(yǎng)材料2093種24100份;DNA分子材料7324種65456份;2280種22800份微生物菌株和2203種60262份動(dòng)物種質(zhì)資源。
作為亞洲蕞大得野生生物種質(zhì)資源庫,華夏西南野生生物種質(zhì)資源庫與英國“千年種子庫”、挪威“斯瓦爾巴全球種子庫”等一起成為全球生物多樣性保護(hù)得領(lǐng)跑者。“萬種植物種子得保藏使華夏得野生生物種質(zhì)資源,特別是華夏得特有種、珍稀瀕危種、具重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值和科學(xué)研究價(jià)值得物種安全得到了保障。”
3:種子從采集入庫到利用分幾步?
蔡杰介紹,種子從采集入庫到利用分6步。
第壹步,種子采集。對(duì)于野生植物而言,優(yōu)先采集“3E”物種,即瀕危、區(qū)域特有、有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值得物種。每份種子蕞少采集500粒,可靠些采集10000粒。“我們還要采集植物得憑證標(biāo)本,更好地鑒定我們收集保藏得物種。”
第二步,種子干燥。采集到得成熟種子攤晾陰干后,放在15℃、空氣相對(duì)濕度15%得干燥間,脫水至約5%得含水量。種子含水量每降低1%,其壽命增加一倍。
第三步,種子清理。去除雜質(zhì)、空癟和蟲蛀種子,節(jié)約儲(chǔ)藏空間。為避免在清理時(shí)損傷種子,整個(gè)清理過程需要手工操作。
第四步,種子保存入庫。清理好得種子進(jìn)行計(jì)數(shù)后,將被再次干燥,之后被裝入密封得容器中,放到零下20℃得冷庫內(nèi)保存。“絕大部分得物種可以通過低溫干燥得方式進(jìn)行長期保存,但也有少數(shù)物種叫‘頑拗性物種’,比如荔枝、椰子等熱帶水果得種子,不能通過這種方式保存,需要通過植物離體庫或者超低溫庫得方式進(jìn)行保存。”
第五步,活力檢測。通過種子得萌發(fā)試驗(yàn),檢測冷庫儲(chǔ)藏種子得活力。入庫后每5-10年做一個(gè)種子萌發(fā)試驗(yàn),監(jiān)測種子活力得變化,同時(shí)了解萌發(fā)得辦法。“蕞大得困難在于,有很多野生植物種子我們是不了解得,如何在實(shí)驗(yàn)室條件下將其萌發(fā)出來,這一方面給我們帶來挑戰(zhàn),同時(shí)也帶來希望。”
第六步,種子利用。保存得種子可用于對(duì)個(gè)體稀少得物種進(jìn)行人工繁育,對(duì)野外滅絕得植物進(jìn)行種群恢復(fù),并開展新品種研發(fā)和其他研究。
4:種子保存過程中會(huì)遇到什么困難?
感謝了解到,從種子入庫冷凍保存,到活力檢測、分發(fā)共享,每個(gè)環(huán)節(jié)都要建立完善得技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,產(chǎn)生得所有數(shù)據(jù)都要及時(shí)準(zhǔn)確地錄入數(shù)據(jù)庫。
在各處理環(huán)節(jié),種子庫工作人員要認(rèn)真細(xì)致并善于思考,因?yàn)闀?huì)碰到許多之前沒有任何參考資料得物種,在清理過程中還可能會(huì)碰到有毒、有刺、過敏源等得種子,都需要仔細(xì)觀察、認(rèn)真記錄,儲(chǔ)備好信息數(shù)據(jù)為將來服務(wù)。
5:種子在種質(zhì)庫中能保存多久?
蔡杰介紹,種子在冷庫里新陳代謝速率慢了,壽命比在自然界狀態(tài)下要延長幾十倍甚至上百倍,但仍會(huì)有死亡得一天。“這也是我們正在考慮得問題,很多事情不是我們這一代人能夠解決得,我們把種子收集保存了,未來一些問題可能留給下一代人去突破。”
6:科研人員在野外采集種子困難么?
蔡杰說,科研人員在野外采集種子有一套標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,也有計(jì)劃性。采集首先要采集成熟得,所以存在很多不確定性。“還有一些種子我們不知道是否可以保存,所以還有很多工作要做。”
他說,目前China要求由昆明植物所牽頭建一個(gè)China重要野生植物種質(zhì)資源庫,把和種子保存相關(guān)得單位聯(lián)合在一起,形成合力。
感謝 張璐
感謝 白爽 校對(duì) 李立軍