夏日，走進位于昆明北郊的中國西南野生生物種質資源庫（以下簡稱種質資源庫），寬敞的庫房里寒氣逼人，清冷之感迎面撲來。這份“清冷”僅屬于空間，隨著越來越多的種子入庫保存，這里的“內涵”越發(fā)“熱鬧”起來。

作為我國第一個國家級野生生物種質資源庫，中國科學院昆明植物研究所中國西南野生生物種質資源庫也是亞洲最大的野生生物種質資源收集、保藏機構，經過十余年建設，已保存野生植物種子10601種85046份，占我國種子植物物種數的36%。

讓種子有個安全的家

我國長期利用的中藥及民族、民間藥用植物達1.2萬多種，原產觀賞花卉超2000種，同時擁有眾多的野生蔬菜水果資源。

“以生物資源為基礎的現(xiàn)代生物技術需要大量的生物資源儲備，當今，許多國家都投入了大量的人力和財力, 對生物資源進行收集與研究。”回顧起20余年前，吳征鎰院士提出建設一座野生生物種質資源庫的設想，蔡杰對這位植物分類學泰斗的前瞻性深感敬佩。

1999年，中國科學院吳征鎰院士向國家建言，在生物多樣性最為豐富的云南建設一座野生生物種質資源庫。在得到正式回復后，云南省政府和中國科學院立即展開了科學調研和可行性研究的相關工作。

“種質庫項目于2005年正式開工，2007年建成并投入運行。”蔡杰介紹，種質資源庫成立之初就確立了“五庫一體”的保存模式，即以種子庫為核心庫，兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物種質庫、微生物庫。這成為我國科技界和生物學界的一大創(chuàng)新之舉。

通過兩年建設，幾座紅白相間的小樓拔地而起，一個直通山腹的冷庫常年保持零下20攝氏度的溫度……在這里，種子壽命得到極大延長，水稻和小麥的種子可存活3000多年，棉花種子則可存活6.7萬年之久。

截至2020年底，種質資源庫已保存野生植物種子10601種85046份；植物離體培養(yǎng)材料2093種24100份；DNA材料7324種65456份；微生物菌株2280種22800份和動物種質資源2203種60262份……它與英國“千年種子庫”、挪威“斯瓦爾巴全球種子庫”等一起成為全球生物多樣性保護的重要設施。

“種質資源庫的建設使中國的野生生物種質資源，特別是中國特有種、珍稀瀕危物種，具重要經濟價值、生態(tài)價值和科學研究價值的物種安全得到了有力保障，也為我國在未來參與國際生物產業(yè)競爭奠定了堅實基礎。”蔡杰說。

一粒種子的入庫歷程

種子采集—接收登記—質量檢測，這是一粒種子在干燥冷凍保存前要經過的3道主要工序。采集、接收、檢測，短短6個字的背后承載著種子采集者及種子管理員嚴謹的工作流程與辛勤的付出。

種質資源庫的種子采集員們稱自己為“種子獵人”。在種子采集員郭永杰看來，采集種子需要有獵人堅韌、敏銳、細心的品質，也需如獵人一般風餐露宿。“遇到有明確目的地的采集工作，采集員需要跋山涉水，而根據幾十年甚至上百年前的科考記錄去尋找物種，那無異于‘大海撈針’，有時也需要一點運氣。”郭永杰說，采集員們每年要開展10余次野外采集，一年有100多天在荒野之中，野外采集每天常常需要工作16個小時以上，一路前行只為遠方的那一粒粒種子。

從熱帶雨林到高山流石灘、從內陸荒漠戈壁到少有人踏足的海島，在種子采集員和其他采集者的不懈努力下，“消失”100年后的彌勒苣苔于2007年再次被發(fā)現(xiàn)，入駐種子庫，實現(xiàn)了長期保存；1933年，奧地利植物學家韓馬迪描述的云南蒙自竹生羊奶子植物被發(fā)現(xiàn)……一批處于極度瀕危的種質資源得到搶救性收集和保存。

種子是植物生命的載體，它既是一個生命的結束，也孕育著新生命的開始，地球上現(xiàn)存的30多萬種植物中，絕大多數可通過結出種子繁衍后代，但仍有7%約2萬余種植物很少產生種子或不結種子，其中約40%的物種更是處于瀕危狀態(tài)。

“對于無法通過種子進行保存的物種，種質資源庫運用植物離體保存技術，對植株、組織、細胞采用限制或延緩其生長的處理方法進行保存。”種質資源庫植物離體庫負責人何俊博士說，這一中短期植物種質保存方式，還可實現(xiàn)短時間內植物個體的大量增殖。

據介紹，植物離體庫現(xiàn)存離體培養(yǎng)物2093種24100余份，保存蕨類植物44科143屬439種694份，保存蘭科種質資源占國產蘭科植物的約40%，保存國產石斛屬78種植物中的55種。

“植物離體庫里保存有國內僅云南有分布的大花萬代蘭、版納蝴蝶蘭等，對未來種質創(chuàng)新和品種選育具有重要價值。此外，鼓槌石斛、梳唇石斛等藥用植物，為含天然成分面膜化妝品、食品提味添加劑的開發(fā)儲備了資源。”何俊說。

種子資源的研究之路

2017年，依托種質資源庫建設的“國家重要野生植物種質資源共享服務平臺”正式被科技部、財政部列入我國首批28個國家科技資源共享服務平臺之一。兩年后，這一平臺更名為“國家重要野生植物種質資源庫”，成為我國30個國家生物種質與實驗材料資源庫之一。

“除收集和保護我國的生物戰(zhàn)略資源，種質資源庫正建設成為一個重要的研究和資源開發(fā)平臺。”種質資源庫主任李德銖介紹，10多年來，種質資源庫科研人員以國家戰(zhàn)略生物資源的需求和學科發(fā)展前沿為導向，對植物進化、環(huán)境適應和種質資源保護利用相關的科學問題進行了不懈探索。

在DNA條形碼技術的研究和應用成為全球性生物學及其相關領域的研究熱點背景下，率先啟動并引領中國野生植物DNA條形碼研究，建成作為智能植物志核心新元素的DNA條形碼庫，實現(xiàn)更便捷、更準確識別植物，推動植物分類學新發(fā)展。

此外，領銜完成了茶樹基因組計劃，以科技為支撐，確立了中國特別是云南在世界茶業(yè)的領先地位。在國際上首次構建了多達8個水稻及其近緣物種的比較與進化基因組學研究框架，為我國和世界水稻科研人員高效發(fā)掘與利用野生稻種質資源奠定堅實的基礎。

隨著入庫種質資源的增加和一項項科研成果的取得，種質資源庫正為我國生物技術產業(yè)的發(fā)展和生命科學的研究源源不斷地提供所需的種質資源材料及相關信息和人才。

多年來，種質資源庫累計服務用戶單位321個，服務用戶2437人次，向124家機構分發(fā)共享13179份、共522475粒植物種子。2020年底，依托種質資源庫建設的“國家重要野生植物種質資源庫”聯(lián)合全國10個科教機構的資源庫，實現(xiàn)儲存入庫的資源規(guī)模達1.3萬種12萬余份。

“對物種進行收集保存，工作雖然基礎，過程也很辛苦，但能在這些物種消失之前就將它們保存起來，使它們有可能被人們進一步發(fā)掘利用，這是一件非常值得做而且也很有意義的事情。”李德銖說。（季征）

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