{健康新闻}未雨绸缪的中国种子“银行”

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农民日报Zu Yi

“新的种质资源库可在两年左右建成，可容纳150万种质资源。这标志着我国农作物种质资源保护和利用进入了一个新阶段。”近年来，农业和农村事务部一直注重加强种质资源保护。2019年将重点开展普查收集、种质资源保存利用和信息管理。

中国农业科学院作物科学研究所研究创新团队专家夏新介绍说，正在建设的新种质资源库的容量是现有种质资源库的近4倍，总建筑面积超过2万平方米。它是集低温库、试管苗库、超低温库和dna库于一体的智能保存设施。

种质资源的战略意义——赢得全球农业竞争的主动权

作物种质资源又称作物品种资源、遗传资源和基因资源。地球上有丰富的种质资源，包含在农作物的各种品种、品系、类型和野生种中，是改良农作物的基本基因来源。只要挖掘和利用其中的一小部分，就足以为作物育种开辟一个广阔的天地，小种子是携带丰富基因资源的载体。到目前为止，世界各地已经建立了1700多个种质资源库，收集了740多万种质资源。

然而，随着我国城市化、荒漠化、水土污染等气候变化的发展，种质资源面临着地方品种加速流失的问题。将“野生物种”从濒危状态中拯救出来，将稀有种质放入“避难所”进行保护，已经成为种质资源保护的首要任务，因为某个基因一旦从地球上灭绝，就很难再创造出来。

保护“野生物种”对农业发展有什么作用？20世纪60-80年代，利用国际杂交育种技术，将水稻和小麦种质资源中的矮秆基因引入其他品种，提高了抗病、抗倒伏和产量。在这一波“绿色革命”中，矮秆基因种质资源贡献巨大。

在国外，美国孟山都公司在中国申请大豆高产基因专利保护，但其材料是来自中国的野生大豆。这场大豆基因之战告诉我们，在今天的全球市场上，谁拥有种质资源，谁就拥有国际竞争的主动权。

在我国，著名杂交水稻专家、中国工程院院士袁隆平在杂交水稻领域取得了巨大成就，关键是他发现并应用了野生稻雄性不育系。

2012年，中国育种家对种质库中的1000多份栽培稻和野生稻资源进行了遗传分析，得出粳稻起源于中国的结论，解决了水稻起源的世界级难题。

种质资源不仅为我国的科学研究和育种提供重要支持，而且通过农业生产带来巨大的经济和社会效益。

国家果梅杨梅资源园通过对收集到的100多种资源的鉴定，筛选出了具有不育雌蕊的特定资源，有效解决了果梅产量和品质的瓶颈问题。安徽省芜湖市刘流果园集团公司以该品种为原料生产精制产品“刘梅”，2017年的市场销售额为20亿。

国家大麻中期文库筛选出黄麻环境专用种质，并与长沙金农和索尼凯美高电子合作开展重金属污水吸附剂的研发。公司原料每吨增加6000元，为华南重金属污染土地的治理开辟了新的绿色途径。

因此，种质资源的收集、保存和利用对国家科学研究和产业发展具有深远的战略意义。种质资源不仅关系到我国农业的可持续发展和粮食安全，也是在生物经济时代赢得主动权的重要保证。

名副其实的大国——总量已经超过50万册

20世纪上半叶，一些从事农业科学的祖先意识到种质资源的重要性，开始自觉自发地收集一些作物种质资源。但由于外部条件的限制，很难有计划地系统收集和保护。

自1956年以来，金善宝、董、刘旭三位院士率先在全国范围内开展了三次全国人口普查和收集工作。截至2001年底，国家种质资源库保存的种质数量已超过33万份。

1986年，中国农业科学院建立了种质资源库，可容纳40万种质资源。透过厚重的大门，我们可以看到架子上整齐放置的密封铁盒。中国农业科学院种质资源保护与共享利用研究创新团队科研人员张金梅介绍:“现在需要人工取种，新建的种质库将实现整体智能化操作，种子可以自动出库。我们不需要进入冷库，也可以避免人进出影响种质的贮藏环境。”

为便于农作物种质资源的集中管理、分配和利用，中国农业科学院相关专业研究所专门成立了水稻中期库、油料作物中期库、棉花中期库等10个国家中期库。此外，中国大部分省、自治区也建立了不同规模的中期库，保存当地的农作物种质资源。

长期库和中期库分工明确，其中长期库一般只保存较长时间，保存下来的种子在中期库作为“种源”进行繁殖，而中期库可以直接面向用户，是一个可以提现的“主动库”。与长期库相比，中期库的储存条件相对宽松，种子数量更加丰富，避免了一些“抢手”种质供不应求的情况。

为了防止自然灾害和突发情况的发生，20世纪90年代，中国在青海省西宁市建立了国家农作物种质资源复制库，用于“备份”国家种质库中保存的所有种质。

“经过几代种质资源学者的艰苦探索，直到今天，中国种质资源库保存的种质资源近2200种，总量超过50万份，仅次于美国。”夏新说，到目前为止，中国已经建立了1个长期库、1个重复库、10个中期库、43个种质苗圃和199个原始生境保护点，中国无疑已经成为名副其实的种质资源大国。

百万分之一的种子可以保存50年以上

种质资源库的基础工作是种子的安全保存。“在70年代初，一些简单的保存方法通常只持续两到三年，甚至更短的时间，导致许多资源白白流失。种子的保存条件是关键。”据夏新介绍，为实现农作物种质资源的长期保存，1986年建成的种质资源库已建成现代化的温湿度控制保存设施。

从种子的收获和运输到种子的接收和检验，到种子的清洗、脱水和计数，都要经历复杂的过程。最后，百万里挑一的种子会被装进双层铝箔包或嵌有密封条的铁盒里，贴上唯一的“身份证号”，进入他们“冬眠”的冷库——温度在零下18℃左右、湿度在30%左右的冷库。夏新介绍，“含水量在5~8%的种子，在严格的贮藏条件下，可以延长到50年以上。”

"我们还将对库里的种子进行定期体检."夏新引进了一种新开发的检测技术——一种可以感知种子气味的电子传感器。“通过灵敏的探针，传感器可以区分种子从‘生’到‘死’的气味变化。这项技术的发明实现了种子的无损检测，不仅减少了不必要的种子消耗，而且节省了人力。”

此外，还应根据每个贮藏种子的生物学特性、农艺性状和品质特征对其进行评价和鉴定。夏新说:“只有了解每种种质的特点，我们才能准确地满足‘用户’对种质的需求。让来之不易的稀有资源得到更加科学高效的利用。”

发现除了冷库外，走廊一侧还有两个组织培养室。“许多作物通过分裂植物和芽进行无性繁殖。目前，试管苗保存了近500种从国外引进的珍稀特有资源。”根据张金梅的说法，一些作物如香蕉、洋蓟、红薯和土豆可以通过组织培养或种质苗圃来保存。如果培养瓶内的幼苗被微生物污染，或者种质圃内的材料受到自然灾害的威胁，那么冷冻保存，即在零下196℃的液氮中保存组织，可以作为“替代品”。国家图书馆通过超低温保存技术保存了新疆野苹果等一批珍贵资源，填补了我国克隆育种种质资源长期保存的空空白。

种子即使储存得好，也要好好利用。如何查询索要需要的种子？“研究人员可以通过平台根据自己的需求选择自己的种质。凡符合条件的，在评定原种数量和活力后，将免费发放。”夏新是指中国农作物种质信息网的平台。据报道，该平台每年有30多万项信息共享服务。

“为了更直观、更主动地反映种质资源的特异性，我们尝试在田间展示特定的种质资源。”为了提高优良种质资源的利用效率，及时了解育种者的新需求，自2005年以来，作物科学研究所在全国农业示范区举办了多次现场展览，邀请育种者和研究人员实地考察，并根据育种研究的需要，现场提交所需的种质清单。

据不完全统计，我国育成的新品种中，80%以上直接或间接具有种质库的遗传背景。2018年，种质库发放的种子数量超过8万粒，且逐年增加。“虽然中国的种质资源仅次于美国，但其中80%是我们自己的资源，而美国只有28%是本地资源。一方面说明中国在本土资源的多样性上有相当大的优势，但另一方面我们在其他国家的资源份额相对较低。”夏新告诉我们，她希望促进国际合作，加强中国对国外种质资源的引进，丰富中国种子“银行”的战略储备，在种业乃至农业的国际竞争中保持世界领先地位。