袁隆平用了50多年時間,把一粒稻種變成了“超級稻”,而在北京西北三環(huán),國家作物種質(zhì)庫長期庫里,包括水稻在內(nèi)更多的珍貴種質(zhì)資源正在低溫環(huán)境下冬眠。作為亞洲最大、全球第二大的種質(zhì)庫,這里共保存著45.1萬份珍貴種質(zhì)資源,除此之外,還有6.9萬份保存在全國各地種質(zhì)圃中,加起來共計52萬份。作為國家最重要的資源戰(zhàn)略儲備之一,這些種質(zhì)資源可在庫里保存50年以上,在需要的時刻隨時能被從容喚醒。
數(shù)十萬份種子從哪里來?5月下旬,新京報記者探訪了國家種質(zhì)庫,密封盒里每一粒種子背后,都有著一段特別的故事。故事是昔日的故事,種子卻總能面向未來:即便那些沉睡數(shù)十年的種子,只要一點水,就會長出根芽,開啟全新的生命之旅。
973份高粱在長期庫里“冬眠”了37年
海淀區(qū)學(xué)院南路80號院里,一棟磚紅的三層小樓,就是國家作物種質(zhì)庫。新京報記者前往種質(zhì)庫探訪時,北京室外氣溫已經(jīng)達到30攝氏度,但在種質(zhì)庫里,則始終保持著零下18攝氏度的氣溫。庫門口的衣架上,幾件軍綠色棉衣就是專門為入庫人員準備的。
穿上棉衣,首先進到一個狹小的房間,陣陣涼意,房間的實際溫度控制在零上4攝氏度?!斑@個房間叫做緩沖間,是在零下18攝氏度長期保存庫和外面室溫間的一道緩沖。一方面,它可以阻斷零下18攝氏度與外面的直接熱量交換,可以保障種質(zhì)存儲環(huán)境的安全穩(wěn)定;另一方面,如果種質(zhì)資源從室溫直接到零下18攝氏度,巨大的溫差可能會造成潛在不良影響,因此,種質(zhì)資源入庫前會在這里停留一天,平衡溫度后,才會進入零下18攝氏度。種質(zhì)出庫時,也需要先在緩沖間平衡溫度?!敝袊r(nóng)科院副研究員辛霞稱。
再打開一扇門,這才算正式進入到冷庫。一排排4米多高的深藍色架子緊密排列,近乎將整個庫房的空間占據(jù),每個架子的每一層里密密麻麻存放著一個個圓形的金黃色小盒子。這些盒子里面,就裝著中國最珍貴的“戰(zhàn)略資源”。盒子的上面都貼著一張標(biāo)簽,標(biāo)簽上的一串編碼正是種子的身份證號。
“從這些標(biāo)簽上,其實也能夠體會到明顯的年代感。上世紀八九十年代的標(biāo)簽是手寫的,后來是打印的,近十年來則是帶條形碼的標(biāo)簽?!毙料冀榻B,從1986年建成至今,這里已經(jīng)保存了來自全國以及國外的種質(zhì)資源45.1萬份,其中,由河南農(nóng)科院糧作所提交的973份高粱是最早一批入駐的種子,這些高粱種子甚至比整個種質(zhì)庫正式建成還要早兩年,已經(jīng)“冬眠”了37年之久。這973份高粱的標(biāo)簽就是手寫的。
“有限的空間只能留給獨一無二的種子”
一粒種子要想真正進入國家作物種質(zhì)庫里妥善保存,必須經(jīng)過層層“關(guān)卡”。冷庫外的接納室里,工作人員會對一份份作物種子的樣品進行“查重”,如果發(fā)現(xiàn)與已入庫保存的種質(zhì)相同,就會剔除。辛霞說,“有限的空間,只能留給獨一無二的種子”。
從接納室里出來的種子,會被送到隔壁的“發(fā)芽室”。新京報記者探訪當(dāng)天,在發(fā)芽室里,幾位工作人員正在給一批油菜種子“體檢”,入庫的種子不能是死種子,要保證足夠高的發(fā)芽率。從牛皮紙袋里取出一些種子,小心翼翼地放入一個個透明的發(fā)芽盒里,里面有鋪好的濾紙,適量的水?!拔覀儠鶕?jù)作物種子的特點,選擇合適的器皿、發(fā)芽基質(zhì)、發(fā)芽溫度等。比如,大豆發(fā)芽需水量較大,在進行發(fā)芽率實驗的時候,除了在種子下面鋪上吸水海綿和濾紙,還會在種子上面給它蓋上‘小被子’,加蓋一層濕濾紙。這樣就能保證大豆種子快速而且均勻地吸水。”在工作人員精心呵護下,一粒粒種子將在可以控溫、控濕、控光照的發(fā)芽箱中慢慢長大,最短幾天,最長十幾天后,就會長出根芽。
“種子發(fā)芽率越高,在種質(zhì)庫里保存時間越長。大部分種子的入庫發(fā)芽率需要達到90%以上,即便是生長難度極大的一些野生珍貴種子,發(fā)芽率也需要達到50%以上,否則就需要重新繁殖一次,確保它們能夠在種質(zhì)庫長期保存下去?!弊罱K體檢合格的種子,在經(jīng)歷干燥、包裝等處理后,才會進入最核心的庫房。
“冬眠”30余年的種子被喚醒時活力依舊
如何保證種子在庫里“冬眠”30年依舊能夠被順利喚醒?除了入庫前的嚴格篩選,種質(zhì)資源保存技術(shù)是核心。辛霞介紹,延長種質(zhì)壽命保存技術(shù)、種質(zhì)衰老監(jiān)測預(yù)警技術(shù)、多維入庫技術(shù)、干燥脫水和密封包裝技術(shù),這些手段保證了我們的種質(zhì)資源在庫中至少可以保存50年以上。
#p#分頁標(biāo)題#e#“舉例來說,我們研發(fā)了種質(zhì)衰老監(jiān)測預(yù)警技術(shù),提出種質(zhì)衰老拐點理論。即在每一份種子保存一定年限后,會迎來一個關(guān)鍵期,這個階段會出現(xiàn)種質(zhì)衰老的拐點,所以這個時期,工作人員就需要對種子進行抽測,重新進入發(fā)芽室進行發(fā)芽檢測,需要在發(fā)芽率降低到70%之前重新繁殖更新,目的就是確保每一份種子都能保持活性、世代繁衍?!毙料挤Q。
“除此以外,還有干燥脫水和密封包裝技術(shù)延長保存壽命,讓種子睡得更長久;監(jiān)測預(yù)警技術(shù)讓我們能夠知道哪些種子睡眠過程中遇到問題,需要人為干預(yù),活力低的就去繁殖更新一次。還有一些不適合在低溫種子庫保存的資源,我們研發(fā)超低溫保存技術(shù),讓莖尖、休眠芽、花粉這些組織材料在零下196攝氏度的液氮里保存。利用這些技術(shù),讓更多種多樣的資源,尤其是一些野生瀕危種質(zhì)資源能進入國家?guī)?,能保存得更好?!毙料纪嘎叮鶕?jù)近期對庫存種子活力監(jiān)測的結(jié)果,在種質(zhì)庫里保存了30年的水稻、大豆、花生,種子的發(fā)芽率依舊能夠保持在96%以上。
新庫8月建成 全球單體量最大
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”,也是糧食安全的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)顯示,2000至2010年,我國作物種質(zhì)保存總量增長4.3萬份,但從2010年到2020年,保存量增加了10.9萬份,種質(zhì)資源保護正越來越被重視。
不過,另一組數(shù)據(jù)也在印證一個事實——我國既有的種質(zhì)資源中,地方品種、珍稀野生資源占70%,其中80%已經(jīng)在野外、生產(chǎn)上消失或絕種。
如何留住那些消失或瀕臨消失的種子,更好地保護種質(zhì)資源?我國以國家種質(zhì)庫為核心的資源保護體系已經(jīng)建成,新的國家作物種質(zhì)庫正在抓緊建設(shè),第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動正在進行。
采訪中記者獲悉,國家作物種質(zhì)庫新庫將于今年8月建成,西寧污水處理設(shè)備,庫容量將達150萬份,實現(xiàn)全智能化,成為全球單體量最大的國家級種質(zhì)庫。第三次全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查與收集行動則計劃利用3年時間,完成一次新中國成立以來規(guī)模最大的種質(zhì)資源普查,全面完成農(nóng)作物、畜禽和水產(chǎn)種質(zhì)資源普查,摸清全國種質(zhì)資源種類、數(shù)量、分布、主要性狀等家底,種質(zhì)資源普查結(jié)束后,我國種質(zhì)庫里特色地方品種及野生資源將再增10萬份。(新京報記者 曹晶瑞 實習(xí)生 趙利新)