探探南農有多少寶庫

文/付金釗 許天穎 俞佳寧 陳佩言 董鶴潔（南京農業大學）

在南京農業大學校園里，有著很多“壓箱底的寶貝”，這些研究室、標本館、資源庫，沉淀了百余年來厚重的農業學科家底。2022年南農120周年校慶活動中，學校記者團的同學們探訪了這些“圣地”。

成百上千個小玻璃罐里收集的都是植物的種子

雜草寶庫

在生命科學樓第七層，有一間雜草的寶庫——雜草標本室。房間中央的木桌子，紅漆斑駁；一旁的箱子里，保存了雜草研究室師生制作的植物標本。這間屋子沉淀了時光印記，收藏了各地田園雜草及植物80000余份，隸屬約200個科、約1000個屬、5000余種，是國內收藏雜草數量最多、包羅最完備的雜草標本室。

雜草研究室主任、國家教學名師、生科院強勝教授介紹，鑲嵌多個小抽屜的柜子內，存有記錄雜草標本檔案的卡片。強勝隨機拉出了一個小抽屜，告訴我們每個抽屜就是一個科(Familia)，每張紙卡片標有一種雜草的中文名與拉丁學名。

強勝介紹，這是艾葉破布草的種子，一位非常著名的雜草“移民”——“豚草”。豚草花粉中含有水溶性毒蛋白，與人接觸后可迅速釋放，并引起過敏性反應，是人類患“枯草熱”的主要過敏源，嚴重的甚至可能會引發過敏性哮喘，甚至肺炎。

珍貴的標本上除了老教授們的親筆簽名，還有學生的青澀筆記。強勝抽出一張他20世紀80年代赴甘肅考察收集的標本，左上角清晰記錄了標本的基礎信息：日期、編號、地點、采集人及科名學名，右下角則是鑒定標簽，記錄了標本的鑒定時間與鑒定人。

1953年，李揚漢先生開始田間雜草的研究，1985年在主編《中國雜草志》的過程中，他不顧年邁帶領課題組成員奔赴川、陜、豫、皖、甘、青、新等13個省區20多個市，并派遣人員前往西藏考察采集。強勝就是這個雜草“獵手”團的最核心的一員。

1985年，剛考入南農讀研究生，強勝就開始圍繞安徽省雜草區系及群落調查研究，深入實地調查。當時的農村田野，班車每天通常只有一班，早上5點出發，傍晚5點返程，到駐地，月亮已經高懸于天空。為了保證標本的新鮮與完整，他要連夜壓制整理標本，之后，還要持續不斷地更換吸水紙。壓制一個標本要耗費足足半個月。

1986年，強勝只身一人奔赴甘肅，為采集標本在當地待了整整40天。交通的不便、天氣的炎熱，還要“依湊”植物花期，雜草采集路上阻礙重重。

讀研究生的3年里，他進行如此大規模的雜草調查研究，目的就是為了積累第一手資料，為編寫《中國雜草志》打下基礎。畢業后的5年時間，除了調查采集標本外，他還協助導師李揚漢完成這部具有開拓意義的雜草學著作的編寫。

如何讓這一歷經幾代人心血的雜草“寶庫”拂去歷史塵埃、啟迪當今智慧，挖掘并喚起“故紙堆”里更大的科研價值？

隨網絡信息技術發展，強勝教授指導研究生率先將雜草標本數字化，建立了中國雜草信息服務系統網站，截至2012年，訪問人次超過150萬，成為了解我國雜草信息的重要窗口。2003年，依托于同期建立的中國雜草信息服務系統，強勝主持研制的《植物學》網絡課程，由高等教育出版社出版，讓雜草標本室激起更多線上共振。它涵蓋了植物細胞、組織到各器官的形態及結構，高等和低等植物的分類，被子植物分科及種類介紹等內容，同時吸收了植物學最新研究成果，向學生乃至社會大眾傳播，串聯起雜草標本室的前世今生。

強勝說，這些來自除草劑廣泛使用前的雜草標本，對后世的研究意義巨大。除草劑，雖被譽為雜草的無敵殺手，但頻繁使用會造成雜草抗藥性不斷增強，導致雜草發生遺傳變異等現象。雜草一旦變異，研究的對象就發生了改變，難以得到真實的數據，因此，海量標本的收集保存為如今遺傳變異規律的探尋提供了“金鑰匙”。同時，對照以前的標本實物，可以在未來隨時參考取樣，輔助不同方向的研究觀測。

還有就是外來入侵植物的研究和管理。強勝介紹，有一種普遍的誤解，就是只有對人體有傷害的才能算雜草。其實不然，雜草是一類在人工生境下不斷繁衍的植物，這些無腳的植物“移民”可以環游世界，但也不都是大眾認知里的“妖魔鬼怪”。在《中國外來入侵生物》的編寫中，雜草研究室負責占整個種類的70%植物部分的編寫。

在強勝的帶領下，南京農業大學雜草研究室已經獲江蘇省雜草防治技術工程技術中心省級研究平臺認定，其研究領域已經拓展至：雜草生物學、雜草生態學、外來雜草入侵生物學、生物除草劑研發、轉基因作物環境安全性評價研究、雜草可持續防治研究等，發表論文400余篇，專著和教材10余本，申請獲得國內國際專利40余項，先后獲省部科技進步獎6項。并與多個海內外學術機構保持密切的學術交流。

團隊獨創的通過降低草害，減少化學除草劑使用的生態控草技術，入選農業農村部主推技術，并得到推廣應用。研制的生物除草劑等專利技術產品有兩項轉讓，涉及經費近2000萬元。

蝴蝶寶庫

南京農業大學昆蟲標本館位于紫金山南麓，20世紀20年代，由原金陵大學植物病蟲害系昆蟲組和南京大學前農學院農藝系昆蟲組收藏的昆蟲標本合并而成，又經過多年來的不斷整理和采集，達到現有的規模。

目前標本館中有昆蟲標本12萬余號，其中針插標本5萬號、浸漬標本7萬號，隸屬于昆蟲綱33目417科，另收藏新種模式標本300號。

歷經歲月的變遷，館內的標本仍被完好保存，離不開科研和工作人員精巧的標本制作方法。針插法、粘貼蟲卡和浸漬法是昆蟲標本制作最主要的方法。針插法首先要進行標本回軟，常用的方法有注水法和水蒸氣法，回軟是為了保證標本的完整，便于制作。然后固定昆蟲的胸部，這一步需要使用到昆蟲針、展翅板、硫酸紙。不同目的的昆蟲標本，固定具體胸部位置不大相同。扎針時要準確豎直向下，之后要用大頭針在腹部固定身體，最后利用硫酸紙和大頭針在展翅版上進行展翅，這是確定昆蟲最后形態的關鍵一步，以確定翅、觸角的擺放，展姿力求美觀。粘貼蟲卡是將蟲子放在乙酸乙酯瓶中悶死后粘貼到卡片上。而浸漬法一般是使用75%的酒精浸泡小型的昆蟲來保存標本，或者用福爾馬林進行浸泡。

標本館通過常年與國內各個農業大學以及國外眾多博物館進行密切合作和標本交換來豐富館藏，如美國斯密森博物館、德國自然博物館、澳大利亞維多利亞博物館、奧地利自然博物館等，來自這些不同博物館的具有較高學術價值和保藏價值的標本在品種和質量上不斷得到豐富，為南農實驗教學工作提供了大量的標本，滿足了生物類各專業本科生、研究生昆蟲教學的需要。

現在的標本館分為展廳、昆蟲標本制作室、標本收藏館，也是江蘇省重要的青少年科普教育基地。

種質寶庫

種子，被譽為農業的“芯片”。種質資源是國家的核心戰略資源。農業科研創新離不開種質的保存、挖掘與創新。

南京農業大學目前建立了包含農作物、園藝作物、微生物、動物、草業在內的48個種業創新科研平臺、建有國家果梅楊梅種質資源圃、江蘇省省級作物種質圃（菊花）等5個部省級以上種質資源庫/圃，收集保存稻、麥、棉、豆、玉米、油六大農作物和白菜、黃瓜、梨、菊花等園藝作物種質資源11萬余份，微生物資源4734份，保存有多種地方豬DNA樣品共計3704份。菊花和白菜種質資源保存數量居世界首位，大豆種質保存數量世界第三。

湖熟菊花基地目前保存了5000多份菊花種質資源，其中400多個新品種都是由南京農業大學遺傳與種質創新團隊自主培育的，是中國菊花種質資源保存中心，也是目前世界最大的菊花基因庫。

“菊花的花形、花色是植物界中最豐富的，被稱為自然界育種的奇跡。”南京農業大學菊花遺傳與種質創新團隊負責人陳發棣教授介紹，他的導師，原金陵大學李鴻漸教授從1944年開始就從事菊花品種搜集、保存等工作，距今已有74年的歷史。

古有神農嘗百草，今有傳人采百菊。團隊目前已經建立起菊花近緣種質抗蚜、耐寒等重要抗性評價體系，從收集的資源中鑒定出抗蚜種質19份、耐寒種質16份及其他抗性種質43份，首次發現了黃金艾蒿、細裂亞菊分別是菊花抗蚜、耐寒育種的最優種質。

團隊還率先創建了菊花離體緩慢生長保存技術，5-10℃的低溫環境能將種質一次繼代保存時間拉長至12個月，很好地解決了圃地保存種質易混雜、丟失和感病等難題。

水稻種質資源保存在南京農業大學理科樓負一層的冷庫中，一排排整齊地藏在柜子里。

近年來，團隊致力于提升大米的口感、品質以及功能性攻關，并且針對特殊人群的多樣需求開發特色新種質，培育出針對腎臟病人的低谷蛋白大米，和針對糖尿病人的不容易轉化為糖的“高抗性淀粉”大米。