作者: 高雅丽 杨梅 来源:中国科学报 发布时间:2018/6/4 9:12:22
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中国西南野生生物种质资源库:为生物物种打造“诺亚方舟”

 

位于中国西南野生生物种质资源库种子博物馆内的种子墙

中国西南野生生物种质资源库依托中科院昆明植物研究所建设,是我国唯一的国家级野生生物种质资源库、世界上两个按国际标准建立的野生生物种质资源保藏设施之一,同时它还是我国重要的科学研究基地和科学培圳基地。

■本报见习记者 高雅丽 通讯员 杨梅

在近日举办的全国科技活动周暨北京科技周活动主场科技创新成果展上,有一朵会发光的“大花”吸引了不少观众驻足欣赏。这朵神奇的花由1500根种子亚克力杆组成,而这些种子全部来源于中国西南野生生物种质资源库(以下简称种质库)。

中国西南野生生物种质资源库依托中科院昆明植物研究所建设,是我国唯一的国家级野生生物种质资源库、世界上两个按国际标准建立的野生生物种质资源保藏设施之一,被称为中国野生生物种质资源的“诺亚方舟”。

为植物种子提供一个家

遍布地球的植物是生命蓬勃的象征,这其中种类最多、分布最广泛的就是种子植物——植物界的最高等类群。

种子是裸子植物和被子植物特有的繁殖和散布单元,也是种子植物生命的起点。在当今生物多样性受到严重威胁的情况下,种子资源的保护和利用显得尤为重要。

中国科学院昆明植物研究所正高级工程师杜燕对《中国科学报》记者说:“采集后种子的后续处理非常重要,需要经过登记、干燥、清理、质量检测等八个环节的处理,种子才能最终安稳地住到冷库这个‘家’里。”

什么样的种子有资格入住这个“家”呢?“我们遵循‘3E’原则,即珍稀濒危种、特有种和具有重要经济价值的植物种子具有优先入住权。”杜燕说。

种子采集回来后,首先要进行登记,其采集的时间,地点,经纬度,种子的最初质量、数量和包装情况等信息都将被录入数据库,进行建档和管理。

随后,管理人员将对这些种子进行初步的干燥。“刚采的种子含水量较高,如果得不到及时有效的干燥,种子就易老化,活力会很快下降,有的种子还会很快就萌发。”杜燕表示。

干燥一段时间后,种子就可以进行清理了,不同类型和大小的种子需采用不同的方法清理出来,最终才能得到饱满而纯净的种子。

清理结束后,管理人员会取样进行X光检测,以评估种子的清理质量。很小的种子则需在显微镜下检测。

通过质量检测的种子,就可以进行计数了。这样管理员才能清楚地知道每一份种子的数量,并制定合理的使用策略,在保藏的同时促进它们的开发和利用。

再经过一次主要的干燥后,种子就可以最终进入-20℃的地下冷库保藏了。杜燕说:“种子入库前必须进行干燥,不然它会因为含水过多,内部形成冰晶而死亡。此外,它们需放置到特制的密封玻璃瓶里才能很好地得到保存,瓶里同时还需放上具有指示作用的变色硅胶,这样玻璃瓶一旦漏气我们就可以及时发现。”

每隔5~10年,工作人员都将对种子进行一次萌发检测,了解种子的活力变化情况。“如果种子活力下降到75%,我们会把它取出在温室进行繁育或再到野外进行重新采集,以更新库存种子。”杜燕说。

截止到2017年底,中国西南野生生物种质资源库已收集保存了我国野生植物种子229科1990属9837种74738份,占到中国种子植物种数的33.6% 。

中国西南野生生物种质资源库是中国的,也是世界的。通过与英国皇家植物园邱园、国际混农林业中心等合作,其现已收集保藏了世界上45个国家的1197份重要植物种子,为全球植物多样性保护作出了重要贡献。

上海世博会的“种子圣殿”

2010年上海世博会英国馆由托马斯·赫斯维克设计,它摘揽了国际展览局的场馆设计金奖,还荣获了英国皇家建筑师学会的国家建筑“莱伯金”奖。然而这朵绽放的“蒲公英”背后,小小的种子也体现了其不可或缺的重要地位。

托马斯·赫斯维克在设计的时候,为了在展馆内体现并歌颂自然力量与魅力,灵机一动,提出将种子嵌入亚克力杆的末端。

“世界上没有一种东西比种子更具有潜力。”他认为种子寓意着生命、希望和未来。设计团队原打算全球搜集种子,但却无法及时运抵中国,于是英国邱园向他的中国合作伙伴中国西南野生生物种质资源库寻求帮助。

随后,种质库提供了来自900种野生和人工培育的物种(不含濒危物种)的260428颗种子。杜燕说:“我们当时收集包装并识别了所有种子,要考虑到大小、形状等问题,这个工作持续了几个月。”

惊艳世界的“种子圣殿”的主体部分就这样诞生了,其外形就如同一朵巨大的蒲公英,6万根蕴含着植物种子的触须在阳光的照射下晶莹剔透,随风摇摆,远远看过去整座建筑就好像要腾飞一般。到了晚上,触须下的超微LED灯亮起来后,整座建筑则更加光彩夺目。

据了解,26万颗种子中也包括了水稻、小麦、玉米、八角,还有油料、咖啡、茶等重要作物种子。用托马斯·赫斯维克的话说,“细心收获和保护好种子,它将引导我们走向可持续发展的未来”。

构建新型“智能植物志”

中国西南野生生物种质资源库不仅保存有野生植物种子,还有我国重要野生植物的离体材料和DNA材料、重要动物的细胞系和重要微生物菌株等遗传材料,至今它已保存了各类种质资源21666种225522份/株/条。

作为亚洲最大的野生生物种质资源“诺亚方舟”,种质库成为了与英国千年种子库、挪威斯瓦尔巴全球种子库等齐名的全球植物多样性保护翘楚,在国际生物多样性保护行动中占据着举足轻重的地位。

另外,中国西南野生生物种质资源库还是我国一个重要的科学研究基地。通过十年的努力,它已建成智能植物志核心元素——DNA条形码库,收录了我国近万种重要植物的12万个DNA条形码及其物种信息。基于测序技术快速进步和植物学发展新要求而提出的、利用基因组大数据认知植物的iFlora2.0新理念,为植物精准鉴定、司法鉴定等提供了有力帮助。

此外,中国西南野生生物种质资源库还是我国一个重要的科学培训基地。十年来,它共举办了六期培训班,对云南省各类国家级和省级自然保护区的1675人进行了生物多样性保护理论和种子采集保藏技术的培训,基本实现了云南省自然保护区培训全覆盖。“我们还对近万名中小学生和大学生进行了精品化培训,为我国生物多样性保护工作培养了一支优秀的青年队伍,同时也将环境保护意识和生物多样性保护意识根植到祖国的花朵——孩子们的心中。”杜燕说。

《中国科学报》 (2018-06-04 第6版 院所)
 
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2018/6/5 8:53:05 科普丽人
这项工作极具战略意义,如果有可能的话,我愿意参与志愿服务工作,在浙南山区寻找国家需要的种子种源标本,提供给种质资源库。我的联系方式是:2108989600@qq.com
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