今天(18日)是國家植物園揭牌三周年的日子,記者從國家植物園獲悉,坐落于國家植物園(北園)西側的國家植物種質資源庫主體建筑預計年內落成,計劃于2026年底試運營。它是我國目前規劃存儲容量最大的單體種質資源庫,可實現我國受威脅植物、特有植物、全球珍稀瀕危植物、具有重要利用價值植物種質資源的安全保存。
建立植物園的重要目的之一,就是實現珍稀瀕危等植物的遷地保護。如果把國家植物園比作這些物種的“諾亞方舟”,那么種質資源庫,就如同這艘巨輪上的“種子集裝箱”。它配備了低溫種子庫、試管苗庫、零下196℃液氮超低溫保存系統等國際一流的保存設施,保證全覆蓋保藏各種類型的植物資源。“諾亞方舟”上的“種子集裝箱”如何打造?
國家植物種質資源庫預備庫的種子清理室
“在種子庫里邊,我一腳踩下去的可能是上千個物種,非常集約化。”聽了國家植物園(北園)植物研究所副研究員李愛花的介紹,記者小心翼翼地走進國家植物種質資源庫預備庫的種子清理室,研究人員正在清理從野外收集來的植物種子,之后,再經過X光質量檢測、數量估算、干燥包裝等步驟,最終保存到低溫種子庫中。
李愛花:因為有時候采來的可能有一大堆東西,像有一些漿果,其實種子很小很小,我們需要把里面的種子給清理出來。
記者:正在清理的是什么種子?這么小?
李愛花:這個是水青樹,水青樹是一種國家重點保護野生植物。
記者:是木本植物嗎?
李愛花:對,很多木本植物的種子非常小,很難想象它能長成那么大一棵樹。
研究人員正在清理水青樹種子
直徑不足0.5毫米的種子,最終能成長為參天大樹!感嘆大自然鬼斧神工的同時,也更加讓人意識到種質資源庫的重要作用——或許國家植物園這艘珍稀瀕危等植物的“諾亞方舟”上,沒有那么多活體植物的“船票”,但保留下它們的基因信息,還是輕輕松松的。李愛花介紹,為了確保國家植物種質資源庫建成后盡快投入運營,預備庫已經于去年年底建成并開始運行,可以提前起到建立標準規范、磨合運營機制、鍛煉骨干團隊的作用。
李愛花:預備庫與國家植物種質資源庫種質資源的處理流程、技術路線以及保存條件是完全一致的,都是采用國際通用的長期庫規范來建設和運行。大部分植物種子在這樣的條件下是可以保存上百年到幾百年的,其間也將定期進行種子活力的檢測。
國家植物園(北園)植物研究所副研究員李愛花(中)
記者:為什么要把它們保存到一個比較干燥和低溫的環境下?
李愛花:因為有科學研究發現,種子的含水量每下降1%,種子的壽命將會增加一倍。同時,種子保存的溫度每下降5度,種子的壽命也會增加一倍。因此,含水量越低、溫度越低,種子的保存時間就越長。但是有一些種子,在低溫干燥條件的種子庫中是沒法保存的,干燥之后就死了,這一類我們通常就叫它頑拗性種子,所以我們就需要試管苗庫,甚至超低溫庫來保存這類物種。高等植物中大約90%植物物種的種子都是正常型的。
記者:您剛才提到對種子進行活力檢測,這個是怎么做的?
李愛花:方法其實有很多,比如說通過發芽率來測定,另外有的用化學試劑來測定。現在也流行一種叫近紅外光譜法,就是種子吸水之后看種子對紅外光譜吸收的情況,來判定種子是活還是死。
正在20℃環境下進行萌發實驗的水楊梅種子
原來,大部分植物的種子是在低溫干燥環境下壽命更長,這和我們以往對生命體的認知完全不同;而且,對于種子活力的檢測方式竟也如此多樣。國家植物園管委會主任賀然介紹,建設中的國家植物種質資源庫,配備了國際一流的保存設施系統,包括零下20℃長期保存庫、零下196℃液氮超低溫保存系統、試管苗庫、DNA庫和活體植物資源圃等多種資源類型保存單元,保證全覆蓋保藏各種類型植物資源。特別值得一提的是,庫區采用了模塊化設計,各保存單元既可獨立運行又能協同工作,為未來擴容預留了充足空間。
賀然:我們規劃收集來自世界范圍內的植物種質資源7萬種以上,約200萬份,涵蓋約中國80%高等植物種和世界10%高等植物種的植物種質資源。計劃30年完成整體收集目標,包括植物種子110萬份,還有一些試管苗、DNA、植物活植株、花粉和孢子等器官,是我國目前規劃儲藏容量最大的種質資源庫,實現我國受威脅植物、特有植物、全球珍稀瀕危植物,以及具有重要利用價值的植物種質資源的安全保存。
國家植物種質資源庫建成效果圖
這么厲害的“種子集裝箱”,我能去看看嗎?據介紹,建成后的國家植物種質資源庫將分為設施保存區、庫存準備區、業務科研區、學術交流區和科普展示區五大功能分區,成為集保存、研究、利用、科普于一體的綜合性種質資源平臺。賀然表示,預計在未來1到2年內,廣大游客就可以前來打卡體驗了。
賀然:這個項目已于今年年初全面開工建設,目前正在緊張地施工,預計今年年內完成主體建筑結構的施工,能實現封頂。力爭明年年底之前,能夠將這個項目達到試運營狀態。我們國家植物園也整合了多方力量,尤其是科研力量,設立專項工作組開展了植物種質資源收集和保藏兩項核心工作。我們將繼續構建“全球-國家-區域”三級合作網絡,顯著提升我國戰略性生物資源儲備能力,為保障國家的種質安全,推動綠色可持續發展提供重要支撐,也為全球的生物多樣性治理貢獻中國智慧。
20萬株郁金香等球根花卉正在國家植物園(北園)盛放
坐落于北京香山腳下的國家植物園,如今已經揭牌三周年。20余萬株郁金香、風信子、洋水仙等100余個品種的球根花卉正在園內競相綻放。物種基因承載著民族存續的密碼,種質資源維系著文明發展的命脈。賀然表示,開展植物種質資源收集、保存、研究與利用,構建植物種質資源保存體系,是保障國家生態文明建設的重要策略。建設國家植物種質資源庫,將在國家植物園這艘珍稀瀕危等植物的“諾亞方舟”上搭載更多生命火種,為人類儲存下綿延后世的寶藏。
賀然:在應對全球生物多樣性保護的背景下,植物種質資源庫是物種多樣性和遺傳多樣性的構成主體,是生命延續和繁衍的保障,也是解決糧食、能源、環境等危機和有效應對全球氣候變化對生態系統不利影響的重要資源。我們通過現代科技將物種的遺傳火種永久封存,使優質基因資源突破時空界限實現傳承,其戰略價值不僅在于守護當下的生態安全,更在于為未來文明預留可持續發展密鑰,堪稱保障民族永續發展的國之重器。
國家植物園(北園)牡丹園里游人如織
監制丨樊新征
記者丨王澤華
圖片丨王澤華