瞭望 | 探秘"种子银行"
时间:2023-05-23 18:27:39来自:新华社(新媒体)字号:T  T

昆明北郊,中国科学院昆明植物研究所内,一栋红色建筑掩映在绿树花丛中。这里保存着我国大量濒危、珍稀的野生植物种子,不少濒临灭绝的物种在这里“平安渡劫”后“多世同堂”。

这里是我国第一座也是唯一一座国家级野生生物种质资源库——中国西南野生生物种质资源库(下称种质资源库),也是世界三大种子库之一。

这座种子库里存放着哪些国宝?一个保藏野生生物种质资源的“种子银行”,为何能与中国天眼、人造太阳等大科学装置一样被全球瞩目?它对保护和恢复生物多样性有何作用?

“种子银行”

我国是生物多样性特别丰富的国家之一,初步评估我国高等植物中濒危和受威胁的种类至少有4000种,占总数的10%,保护形势十分严峻。

“一个物种影响一个国家的经济,一个基因关系到一个国家的兴盛。”已故著名植物学家、中国科学院院士吴征镒曾这样感慨。

面对物种的不断消亡,科学家将世界上大部分濒临灭绝或数量稀少的野生植物种子收集起来,贮存到一座座种子库——“种子银行”(SeedBank)。

“种子银行”里存放的种子,正是基因的根本。这些种子与人们日常生活关系密切。

以野生稻为例。袁隆平院士培育的杂交水稻基因就源自野生稻。1970年,袁隆平在海南发现野生稻雄性不育株。多年后,他用这一野生稻成功培育出杂交水稻,使水稻产量增加近20%。

中国科学院院士洪德元两次考察发现,20世纪80年代,云南野生稻居群分布地有26个,到1995年仅剩两个,消失率92.3%。洪德元表示,如果野生稻灭绝,不只是普通物种消失那么简单,甚至关系到全人类的粮食安全。

1999年,吴征镒提出尽快建立野生生物种质资源库,这是我国生物技术产业全球竞争的战略重点,更是国家利益所在。

2004年,种质资源库在昆明开工,2007年建成并投入运行。

如今,已有4种中国野生稻的种子完好保藏在种质资源库中。“这些天生天养的野生稻,是现代水稻育种和改良的重要遗传资源,它们对维护人类生存意义重大。”种质资源库主任李德铢说,谁掌握更多的野生种质资源,研究得越深,利用得越多,谁就能把握未来。

种质资源也称遗传资源,是指包含生物全部遗传信息、决定生物各种遗传性状和特征的资源。这些资源既存在于栽培植物和家养动物中,也存在于野生生物的物种中。

1952年,我国科研工作者在辽宁普兰店一个干涸池塘的泥炭层里挖到了一些古莲果实,经测定,它们在地里埋藏了1288(±250)年。磨破果皮后,其内的种子竟然顺利萌发长大,开出了美丽的花朵。

这对李德铢触动很大:“种子不仅包含着植物的遗传密码,更是时间胶囊,它们可以选择在合适的时机苏醒。我们小心翼翼保存种子,就是因为我们敬畏自然,并且相信生命的力量。”

之所以把种质资源库建在云南,就是因为云南的生物多样性非常丰富——高等植物19333种,约占全国的50.3%;脊椎动物2273种,约占全国的49.5%……可以说,云南是名副其实的“动物王国”“植物王国”“世界花园”“物种基因库”。

得云南丰富的种质资源之利,种质资源库不仅保存了植物种子,还抢救性收集和保存了野生植物的离体材料、DNA、微生物、动物种质资源等遗传材料,曾入选中国十大科技进展项目。

截至2022年,种质资源库已保存我国本土野生植物种子11305种90738份;植物离体培养材料2194种26200份;DNA分子材料8541种69144份;微生物菌株2320种23200份;动物种质资源2253种80362份,是亚洲最大的野生生物种质资源库。它与英国千年种子库、挪威斯瓦尔巴全球种子库一起,成为全球生物多样性保护的领跑者。

种子“闯关”

金铁锁、华盖木、珙桐……保存这些种子的冷库位于地下6米深处,这些珍贵的种子躺在玻璃罐中,正在休眠。这里是它们最安全舒适的家。

一粒种子想进入“种子银行”的保险柜并非易事,必须得有准入身份,即满足“3E”标准——濒危(Endangered)、特有(Endemic)、有重要经济价值(Economicimportant)。其中,“特有”不光指中国特有,更指狭域特有。按照该标准,国家一、二级珍稀濒危植物,如喜马拉雅红豆杉、巧家五针松,中国特有的云南金钱槭、滇桐等被优先保存。

身份之外,种子进入“种子银行”还得经过70多道关卡,其中最重要的是采集、“体检”、入库三关。

采集关是指无论沙漠海岛、热带雨林,还是世界屋脊、三江平原,从海拔6000多米的高山,到海平面下50米的区域,只要有种子的地方,种子采集员都会到达。

为保证物种遗传多样性,种子采集员会在不同生长点采集同一种植物种子。一般每种植物会采集保存10000粒种子,最少2500粒。

种质资源库保藏中心主任蔡杰回忆起一次在广西某地的采集经历:“当挂满果实的枝条被剪下,大家下意识用手去接,剧烈的刺痛感顿时顺着手背、胳膊直导心脏。我们用肥皂水洗,甚至用上了尿液,都无法缓解疼痛。直到几天后植物的毒性减弱,刺痛感才慢慢消退。”

原来这种植物叫火麻树,荨麻家族一员,果实上的刺毛含有毒素金皮肽,会引发人体剧痛。蔡杰解释说,采集种子时,

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