国家植物种质资源库主体建筑预计年内落成 “种子集装箱”如何打造?
今天(18日)是国家植物园揭牌三周年的日子,记者从国家植物园获悉,坐落于国家植物园(北园)西侧的国家植物种质资源库主体建筑预计年内落成,计划于2026年底试运营。它是我国目前规划存储容量最大的单体种质资源库,可实现我国受威胁植物、特有植物、全球珍稀濒危植物、具有重要利用价值植物种质资源的安全保存。
建立植物园的重要目的之一,就是实现珍稀濒危等植物的迁地保护。如果把国家植物园比作这些物种的“诺亚方舟”,那么种质资源库,就如同这艘巨轮上的“种子集装箱”。它配备了低温种子库、试管苗库、零下196℃液氮超低温保存系统等国际一流的保存设施,保证全覆盖保藏各种类型的植物资源。“诺亚方舟”上的“种子集装箱”如何打造?
国家植物种质资源库预备库的种子清理室
“在种子库里边,我一脚踩下去的可能是上千个物种,非常集约化。”听了国家植物园(北园)植物研究所副研究员李爱花的介绍,记者小心翼翼地走进国家植物种质资源库预备库的种子清理室,研究人员正在清理从野外收集来的植物种子,之后,再经过X光质量检测、数量估算、干燥包装等步骤,最终保存到低温种子库中。
李爱花:因为有时候采来的可能有一大堆东西,像有一些浆果,其实种子很小很小,我们需要把里面的种子给清理出来。
记者:正在清理的是什么种子?这么小?
李爱花:这个是水青树,水青树是一种国家重点保护野生植物。
记者:是木本植物吗?
李爱花:对,很多木本植物的种子非常小,很难想象它能长成那么大一棵树。
研究人员正在清理水青树种子
直径不足0.5毫米的种子,最终能成长为参天大树!感叹大自然鬼斧神工的同时,也更加让人意识到种质资源库的重要作用——或许国家植物园这艘珍稀濒危等植物的“诺亚方舟”上,没有那么多活体植物的“船票”,但保留下它们的基因信息,还是轻轻松松的。李爱花介绍,为了确保国家植物种质资源库建成后尽快投入运营,预备库已经于去年年底建成并开始运行,可以提前起到建立标准规范、磨合运营机制、锻炼骨干团队的作用。
李爱花:预备库与国家植物种质资源库种质资源的处理流程、技术路线以及保存条件是完全一致的,都是采用国际通用的长期库规范来建设和运行。大部分植物种子在这样的条件下是可以保存上百年到几百年的,其间也将定期进行种子活力的检测。
国家植物园(北园)植物研究所副研究员李爱花(中)
记者:为什么要把它们保存到一个比较干燥和低温的环境下?
李爱花:因为有科学研究发现,种子的含水量每下降1%,种子的寿命将会增加一倍。同时,种子保存的温度每下降5度,种子的寿命也会增加一倍。因此,含水量越低、温度越低,种子的保存时间就越长。但是有一些种子,在低温干燥条件的种子库中是没法保存的,干燥之后就死了,这一类我们通常就叫它顽拗性种子,所以我们就需要试管苗库,甚至超低温库来保存这类物种。高等植物中大约90%植物物种的种子都是正常型的。
记者:您刚才提到对种子进行活力检测,这个是怎么做的?
李爱花:方法其实有很多,比如说通过发芽率来测定,另外有的用化学试剂来测定。现在也流行一种叫近红外光谱法,就是种子吸水之后看种子对红外光谱吸收的情况,来判定种子是活还是死。
正在20℃环境下进行萌发实验的水杨梅种子
原来,大部分植物的种子是在低温干燥环境下寿命更长,这和我们以往对生命体的认知完全不同;而且,对于种子活力的检测方式竟也如此多样。国家植物园管委会主任贺然介绍,建设中的国家植物种质资源库,配备了国际一流的保存设施系统,包括零下20℃长期保存库、零下196℃液氮超低温保存系统、试管苗库、DNA库和活体植物资源圃等多种资源类型保存单元,保证全覆盖保藏各种类型植物资源。特别值得一提的是,库区采用了模块化设计,各保存单元既可独立运行又能协同工作,为未来扩容预留了充足空间。
贺然:我们规划收集来自世界范围内的植物种质资源7万种以上,约200万份,涵盖约中国80%高等植物种和世界10%高等植物种的植物种质资源。计划30年完成整体收集目标,包括植物种子110万份,还有一些试管苗、DNA、植物活植株、花粉和孢子等器官,是我国目前规划储藏容量最大的种质资源库,实现我国受威胁植物、特有植物、全球珍稀濒危植物,以及具有重要利用价值的植物种质资源的安全保存。
国家植物种质资源库建成效果图
这么厉害的“种子集装箱”,我能去看看吗?据介绍,建成后的国家植物种质资源库将分为设施保存区、库存准备区、业务科研区、学术交流区和科普展示区五大功能分区,成为集保存、研究、利用、科普于一体的综合性种质资源平台。贺然表示,预计在未来1到2年内,广大游客就可以前来打卡体验了。
贺然:这个项目已于今年年初全面开工建设,目前正在紧张地施工,预计今年年内完成主体建筑结构的施工,能实现封顶。力争明年年底之前,能够将这个项目达到试运营状态。我们国家植物园也整合了多方力量,尤其是科研力量,设立专项工作组开展了植物种质资源收集和保藏两项核心工作。我们将继续构建“全球-国家-区域”三级合作网络,显著提升我国战略性生物资源储备能力,为保障国家的种质安全,推动绿色可持续发展提供重要支撑,也为全球的生物多样性治理贡献中国智慧。
20万株郁金香等球根花卉正在国家植物园(北园)盛放
坐落于北京香山脚下的国家植物园,如今已经揭牌三周年。20余万株郁金香、风信子、洋水仙等100余个品种的球根花卉正在园内竞相绽放。物种基因承载着民族存续的密码,种质资源维系着文明发展的命脉。贺然表示,开展植物种质资源收集、保存、研究与利用,构建植物种质资源保存体系,是保障国家生态文明建设的重要策略。建设国家植物种质资源库,将在国家植物园这艘珍稀濒危等植物的“诺亚方舟”上搭载更多生命火种,为人类储存下绵延后世的宝藏。
贺然:在应对全球生物多样性保护的背景下,植物种质资源库是物种多样性和遗传多样性的构成主体,是生命延续和繁衍的保障,也是解决粮食、能源、环境等危机和有效应对全球气候变化对生态系统不利影响的重要资源。我们通过现代科技将物种的遗传火种永久封存,使优质基因资源突破时空界限实现传承,其战略价值不仅在于守护当下的生态安全,更在于为未来文明预留可持续发展密钥,堪称保障民族永续发展的国之重器。
国家植物园(北园)牡丹园里游人如织
监制丨樊新征
记者丨王泽华
图片丨王泽华
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