探秘“種子銀行”

在我國唯一一座國家級野生生物種質資源庫，不少瀕臨滅絕的物種在這里“平安渡劫”后“多世同堂”。據悉，一粒種子想進入“種子銀行”的保險柜，除要滿足瀕危、特有、有重要經濟價值外，還得經過70多道關卡。

中國西南野生生物種質資源庫（簡稱種質資源庫）是我國唯一一座國家級野生生物種質資源庫，也是世界三大種子庫之一。這里保存著我國大量瀕危、珍稀的野生植物種子，不少瀕臨滅絕的物種在這里“平安渡劫”后“多世同堂”。

種質資源庫里存放著哪些國寶？它對保護和恢復生物多樣性有何作用？

“種子銀行”

我國是生物多樣性特別豐富的國家之一。據初步評估，我國高等植物中瀕危和受威脅的種類至少有4000種，占總數的10%，保護形勢十分嚴峻。著名植物學家、中國科學院院士吳征鎰曾感慨：“一個物種影響一個國家的經濟，一個基因關系到一個國家的興盛。”

面對物種的不斷消亡，科學家將世界上大部分瀕臨滅絕或數量稀少的野生植物種子收集起來，保存到“種子銀行”。

“種子銀行”里存放的種子，與人們日常生活關系密切。以野生稻為例，1970年，袁隆平在海南發現野生稻雄性不育株。多年后，他用這一野生稻成功培育出雜交水稻，使水稻產量增加近20%。

1995年，中國科學院院士洪德元考察發現，云南野生稻居群分布地僅剩兩個。如果野生稻滅絕，會危及全人類的糧食安全。

1999年，吳征鎰提出盡快建立野生生物種質資源庫。種質資源也稱遺傳資源，是指包含生物全部遺傳信息、決定生物各種遺傳性狀和特征的資源。這些資源既存在于栽培植物和家養動物中，也存在于野生生物的物種中。

2007年，種質資源庫在昆明建成并投入運行。如今，已有4種中國野生稻的種子保存在種質資源庫中。“這些野生稻是現代水稻育種和改良的重要遺傳資源，它們對維護人類生存意義重大。”種質資源庫主任李德銖說，誰掌握更多的野生種質資源，研究得越深，利用得越多，誰就能把握未來。

截至2022年，種質資源庫已保存我國本土野生植物種子11305種90738份；植物離體培養材料2194種26200份；DNA分子材料8541種69144份；微生物菌株2320種23200份；動物種質資源2253種80362份，是亞洲最大的野生生物種質資源庫。它與英國千年種子庫、挪威斯瓦爾巴全球種子庫一起，成為全球生物多樣性保護的領跑者。

種子“闖關”

一粒種子想進入“種子銀行”的保險柜并非易事，必須得有準入身份，即滿足瀕危、特有、有重要經濟價值這三個特征。其中，特有不光指中國特有，更指狹域特有。

按照該標準，國家一二級珍稀瀕危植物，如喜馬拉雅紅豆杉、巧家五針松，中國特有的云南金錢槭、滇桐等被優先保存。身份之外，種子進入“種子銀行”還得經過70多道關卡，其中最重要的是采集、“體檢”、入庫三關。

為保證物種遺傳的多樣性，種子采集員會在不同生長點采集同一種植物種子。一般每種植物會采集保存10000粒種子，最少的也有2500粒。

種質資源庫保藏中心主任蔡杰回憶一次在廣西某地的采集經歷：“當掛滿果實的枝條被剪下，大家下意識用手去接，劇烈的刺痛感頓時順著手背、胳膊直導心臟。我們用肥皂水洗，甚至用了尿液，都無法緩解疼痛。直到幾天后植物的毒性減弱，刺痛感才慢慢消退。”原來這種植物叫火麻樹，是蕁麻家族的一員，其果實上的刺毛含有毒素金皮肽，會引發人體劇痛。

采集回來的種子還不能馬上入庫，后面還有幾十道的“體檢”關。在種子清理室，科研人員把種子倒入分離機，留下飽滿的種子。然后隨機抽取部分種子照X光，健康情況一目了然。之后，留下的健康種子繼續被清理、質檢、計數。

據了解，最難計數的當屬蘭科種子，比如虎頭蘭，其一顆種子的大小如同粉塵。“干燥間有靜電，蘭科種子會吸附在稱量儀上，很難取下。為避免損失，我們會抽取部分稱重，得出平均重量，再通過稱總重估算出種子粒數。”種子管理員秦少發說。

計數后，種子會被再干燥，在15℃、空氣相對濕度15%的環境中被放置1至2個月，以確保充分干燥。當種子含水量降到5%至7%，就能進入“休眠期”，基本達到進入冷庫的要求。

最后，經過密閉容器分裝，種子會進入零下20℃的冷庫。在這里，種子可存活幾十年甚至上千年。

“每隔5年或10年，我們會抽樣進行萌發實驗，看看種子是否還有活力。”種子萌發管理員楊娟說，萌發成的小苗不會被浪費，小苗的信息會被發布到研究所網站上，植物園和其他科研人員都可以申請使用，比如昆明植物園中不少植物就來自種質資源庫。

種子避難

目前，我國超過三成的野生植物種子已保存在種質資源庫，包括相當比例的珍稀、瀕危、特有物種，種質資源庫成為名副其實的種子避難所。

“當一個物種遭災時，我們就會啟用這些保存的種質資源，使該物種重生。”李德銖說。

一個國家如果沒有自己的野生種質資源庫，一旦物種在本國消失，就需要斥巨資向國外“買回”。

蔡杰舉例說，比如原產我國的獼猴桃被培育為“奇異果”，成為新西蘭農業的支柱之一；野生月季原產中國，200多年前傳入歐洲，由國外專家培育出香水月季，如今我國花卉市場的香水月季90%依賴進口。可喜的是，不斷有海外成員加入種質資源庫。如今，種質資源庫已保存了40多個國家和地區的2000多份重要植物的種子。

據悉，種質資源庫還建立了一個由國內數十家科研機構、高等院校和自然保護區參與的種質資源采集保存網絡，制定了采集規范和標準，重點采集國家重點保護和珍稀瀕危物種等野生植物物種。為了讓保護更加精細，種質資源庫還引入“采集單元”的概念，即在采集種子時，除了有日期、地點、海拔、土壤類型、環境、經緯度信息外，科研人員還增加了對DNA材料的收集，為種子建立“DNA身份證”。“這為我國物種的準確保護提供了分子遺傳家譜，更為今后的種質利用、生態修復奠定了扎實基礎。”蔡杰說。

談到種質資源庫的技術提升，蔡杰表示，常規種子庫的低溫干燥保存技術，無法長期保存我國一些熱帶亞熱帶樹種，如木蘭、山茶、殼斗、樟科等類群的種子。對于這部分重要資源，我們還需要新技術。

未來，種質資源庫將建設超低溫（液氮）庫，可將成熟的植物胚性細胞系、短命種子進行長期保存，以保護更多物種。

（新華社2023.5.22）