备份深入实施种业振兴行动

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  “十五五”规划建议提出 ,备份深入实施种业振兴行动 。亿粒种样

  位于上海辰山植物园的备份国家重要野生植物种质资源库辰山中心 ,是亿粒种样华东地区植物迁地保护的重要场所 ,近日库存饱满种子总量突破1亿粒 。备份这些珍贵的亿粒种样种质资源 ,将为未来的备份物种恢复、复壮与研究提供支撑。亿粒种样

  

  入冬后的备份上海辰山植物园,色彩斑斓 。亿粒种样

  园内有处30平方米的备份“生命宝库”,是亿粒种样国家重要野生植物种质资源库辰山中心(以下简称“辰山中心”)种子冷库 。

  近日 ,备份这里传出好消息:辰山中心库存饱满种子总量突破1亿粒,亿粒种样来自159科785属1950种野生植物 ,备份其中包括323种中国特有种和68种珍稀濒危植物 。

  “这些种子,是我们留给未来的‘生命备份’”

  1亿粒种子意味着什么?

  “1亿粒种子对辰山中心而言是节点性成果,说明辰山中心已具备一定规模的采集网络和协作组织能力,能够保存大量基因信息,为未来物种的恢复 、复壮与研究提供支撑。”上海辰山植物标本馆馆长葛斌杰说,“这些种子,是我们留给未来的‘生命备份’ 。”

  为何要为野生植物种子建造这样一座“宝库” ?答案写在日益严峻的全球生物多样性保护形势中。

  “物种一旦灭绝 ,其携带的独特基因资源便会永远消失,这不仅是该物种的终结 ,更可能切断我们未来应对疾病、气候变化的重要基因来源 。”葛斌杰介绍 ,自然界中的“顽拗型种子” ,比如一些水生植物 、热带雨林植物的种子不耐脱水 、低温 ,难以通过种子库长期保存 ,其余大部分“正常型种子”可采用干燥低温的方式在冷库中长期保存 。建设种质资源库进行迁地保护 ,与就地保护形成互补 ,让生物多样性有了多重保障 。

  “气候变化 、栖息地破碎化等对植物生存构成巨大压力 ,当野外种群发生衰退或濒临灭绝时  ,这些遗传来源都标记清晰的‘沉睡’种子就能被唤醒 。”辰山中心负责人钟鑫说 ,这些野生植物种子也是科研的重要资源 ,抗癌药物发掘、抗逆基因、耐盐碱品系等重要科研突破,很多来源于野生植物种质资源。

  “这些种子,是经过8年跋涉,从17个省份45个市100个县‘请’回来的宝贝”

  种质资源库的建设 ,始于科研人员跋山涉水的艰辛采集。

  “这些种子,是经过8年跋涉 ,从17个省份45个市100个县‘请’回来的宝贝。”葛斌杰说。

  2023年夏 ,西藏林芝市波密县易贡乡的原始森林深处,一场特殊的“攀登”正在进行。

  钟鑫和同事们的目标 ,是攀上高达101.2米的藏南柏木,研究采集树的种子和上面的附生植物 。

  钟鑫回忆 ,高空中,身体随风摇摆  ,脚下是万丈深谷 ,但当他看到不同高度树冠上附生的兰花、苔藓 、松萝等构成的独特生态系统时,恐惧被兴奋取代 ,“每寸树皮都是一个新世界!”

  这次科考 ,不仅精确测量了巨树高度 ,更带回了近5000粒藏南柏木种子。如今 ,这些种子萌发出的500多株新苗 ,未来计划分送全国植物园进行迁地保育实验  。

  “种子的采集,是科学 、经验、毅力、运气的结合。”葛斌杰说,种质资源库建立之初  ,他们就着手培养采集员队伍——或是当地保护区的护林员 ,或是植物爱好者 。

  采集只是第一步 。种子返回辰山中心后  ,要经过更为精细的“入库体检”和处理。在种子处理实验室 ,技术人员对新采集的种子进行清理  、干燥、计数和活力检测。

  “不是所有种子都能入库 。”实验室负责人说,“只有饱满、健康的‘正常型种子’ ,才能获得长期保存的‘门票’ 。”每份种子入库,必须配套腊叶凭证标本 、野外数据、DNA材料和图像等一套完整的科学数据档案 ,确保其“身份”明确 、来源清晰。

  通过检测的种子 ,被分装进密封的玻璃瓶或铝箔袋 ,贴上二维码“身份证”,最终被送入零下20摄氏度的冷库 。在这里 ,低温干燥的环境  ,能让种子寿命延长至数十年甚至数百年 。

  “我们和中国西南野生生物种质资源库签订了备存协议 ,种子活动库设在辰山中心 ,基础库在昆明。1亿多粒种子,部分存放在昆明的基础库里。”葛斌杰说,活动库的种子会被频繁拿出来做萌发测试或分发共享,基础库则是备份 ,只有当活动库的种子没有了 ,才会动用基础库  。

  “种子上太空只是序幕,回归地面后的筛选 、培育才是重头戏”

  保存不是终点,让这些“深睡”的宝藏苏醒并开展种子生态学 、群体遗传学和保育生物学研究 ,服务于生物多样性保护 ,才是种质资源库的使命。

  辰山植物园后场苗圃,恒温约20摄氏度 。这里培育的 ,是一批特殊的种子——它们曾搭乘长征二号丁运载火箭,遨游太空 。

  太空育种利用宇宙特殊环境诱导种子基因变异 ,有望获得性状更优的新品种 。辰山中心送上太空的种子 ,聚焦观赏和药用植物 ,如绣球 、鼠尾草、丹参等 。

  “种子上太空只是序幕,回归地面后的筛选、培育才是重头戏 。”辰山植物园园艺景观部工程师黄艳波指着一盆盆鼠尾草苗说 ,这些从太空带回来的种子,如今已长出翠绿叶片 ,有的甚至开出了花 。

  “绣球若能通过太空育种延长花期 、增强抗逆性  ,未来城市绿化将有更多选择;丹参、益母草等药用植物 ,则可能培育出更高药用成分含量的新品种,为心脑血管疾病治疗提供新药源 。”钟鑫展望 。

  今年9月,辰山植物园举办了名为“百种风行”的种子展  ,展示了超过200种靠风力传播的种子 ,其中不乏望天树等珍稀濒危物种的种实 。展览一角 ,一个透明展盒内陈列着曾遨游太空的种子样本。这些“太空旅客” ,激发着孩子们对科学的好奇与向往 。

  除了太空育种和面向公众的科普活动 ,种质资源已直接服务于当下 。辰山中心的种质资源向全国开放 ,每年都有数十家科研机构申请用于科研的种子和DNA材料。他们利用辰山中心的种质资源,开展植物系统学 、植物地理学研究 ,以及迁地保育试验 。

  在生态恢复 、湿地修复 、城市生物多样性建设中,辰山中心保存的种质资源也发挥了重要作用  。比如2019年辰山植物园科研人员发表的新物种张家界鼠尾草 ,保藏的种子扩繁后进行野外种群重建和恢复,并在园艺中应用。

  “只有参与了采集和种子库建设 ,才深知我国植物资源的丰富性和独特性。我国系统性开展野生植物种子收集工作起步较晚 ,还有很多物种等待大家一起保护好 、延续好 。”葛斌杰说 。 

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