探訪種質(zhì)資源庫①丨在-4℃邂逅3.5萬份“種子”
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大白菜種子 記者 劉曉陽 攝
編者按
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”。習近平總書記在南陽考察調(diào)研時強調(diào),保證糧食安全必須把種子牢牢攥在自己手中,靠中國種子來保障中國糧食安全。
種業(yè)是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的關(guān)鍵,事關(guān)國家糧食安全,事關(guān)農(nóng)民增產(chǎn)增收,事關(guān)人民生活品質(zhì)提升。近年來,我國種業(yè)發(fā)展雖有很大進步,但發(fā)展基礎(chǔ)仍不牢固,保障種源自主可控比過去任何時候都更加緊迫。提升種業(yè)核心競爭力,加大現(xiàn)代育種力度,必須打牢種質(zhì)資源基礎(chǔ)。作為農(nóng)業(yè)大省,我省種質(zhì)資源庫的情況如何?其中又藏著哪些不為人知的故事?本報今日起推出系列報道,為大家揭開各類種質(zhì)資源庫的神秘面紗。
很多人可能不知道,在鄭州,有這樣一座“寶庫”,現(xiàn)保存種質(zhì)資源3.5萬余份,占全省種質(zhì)資源量的75%?;蛟S更不知道的是,它還是我國庫容規(guī)模最大、保存數(shù)量最多、利用水平最高的省級種質(zhì)資源中期庫之一。這就是河南省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫。
在這里,有的種子已經(jīng)“沉睡”10年,只要一滴水,就能將其“喚醒”。目前,育種專家們利用這些寶貴資源,已育成農(nóng)作物新品種400多個,為提升種業(yè)核心競爭力貢獻了河南力量。
種子如何入選種質(zhì)?
7月12日,入伏第二天,熱浪襲人。穿過兩道厚厚的鐵門,記者走進河南省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫1號庫,即便身著軍大衣,還是感覺“一步入冬”。
低溫和干燥是種質(zhì)資源中長期保存的基本條件。這里常年溫度保持在-4℃至0℃,空氣中的相對濕度≤50%,而種子本身的濕度不能超過8%。干燥器到干燥柜,大冰柜到低溫保存庫,見證了我省種質(zhì)資源庫的發(fā)展提升。
眼前,一排排厚重的儲存柜并肩而立,搖動一下柜體的轉(zhuǎn)向盤,就可輕松移動?!斑@種設(shè)計是為了節(jié)省空間?!笔∞r(nóng)科院園藝所葉類蔬菜研究室副主任魏小春邊操作邊解釋。輕輕拉開儲存柜抽屜,真空鋁箔袋包裝的種子整齊疊放,上面清晰標注著入庫時間、重量及“身份證號”。
這里分設(shè)有8間單體庫,每個庫體占地約20平方米,保存的種子涵蓋了河南省地方品種、改良品種、野生資源及國內(nèi)外引進品種等各類種質(zhì)資源。
什么樣的種子能成為寶貴的種質(zhì),并成功入庫呢?需要精挑細選、層層“把關(guān)”。
種子從田間取回后,需要對其進行查重、去重、精選?!氨贿x中的種子還要進行活力檢測,發(fā)芽率達到一定標準,才能擁有自己的‘身份證號’——庫編碼號,進而成為種質(zhì)?!蔽盒〈赫f,接著對種子進行干燥、包裝、稱重,然后入庫保存。
“能夠入庫的種子都是萬里挑一,因庫容有限,我們就借助分子標記等現(xiàn)代育種手段進行精準鑒定,決定什么樣的種子有資格入庫?!焙幽鲜∽魑锓肿佑N研究院小麥分子育種團隊負責人胡琳說,為確保種質(zhì)本身的活力和發(fā)芽率,每8至10年,會拿出來對它進行擴繁,保持它的活力,提升安全性。
一?!胺N子”有多珍貴?
“可別小看這些種子,它們是基礎(chǔ)性資源,也是國家戰(zhàn)略性資源,是種業(yè)的核心競爭力?!焙照f,“當然,不是所有的種子都是種質(zhì)。”
胡琳告訴記者,種質(zhì)是遺傳物質(zhì)的載體,是具有利用價值的資源,它往往存在于古老“農(nóng)家種”、新培育的推廣品種、野生近緣植物等特定品種中。
目前,庫中7021份小麥種質(zhì)資源中,有一半屬于精華中的精華,在國家種質(zhì)資源庫也有備份,具備國家和省級雙重“種質(zhì)編碼”,以此確保種質(zhì)安全。
橘紅心大白菜,你聽說過嗎?省農(nóng)科院園藝所葉類蔬菜研究室主任原玉香對這一品種情有獨鐘:“切開后,白菜心是深黃色,經(jīng)陽光照射迅速轉(zhuǎn)為橘紅色,不但顏色好看,且粗纖維少,口感好,更富含類胡蘿卜素,營養(yǎng)價值也很高?!?/p>
然而,凝結(jié)原玉香團隊十多年心血的這一新品種,去年在多代自交擴繁中出現(xiàn)了基因混雜,令她焦慮。“白菜屬于異花授粉,多代擴繁中稍不注意就會出現(xiàn)基因混雜。”當在種質(zhì)庫中找到10年前保存的原始種后,原玉香高興極了:“原始種的發(fā)芽率高達95%,我心里的一塊石頭總算落地了?!?/p>
隨后,他們在大棚里對原始種進行繁育,以保證這些種質(zhì)資源的可持續(xù)性?!胺N質(zhì)資源庫讓我們嘗到了甜頭,今年準備再整理一部分珍貴的資源放到里面。”目前,種質(zhì)資源庫里存放有蔬菜種質(zhì)資源6800份。
“種子”的朋友圈越來越大
搜集、保存是為了更好地利用。
在現(xiàn)有的小麥種質(zhì)資源里,約970份“農(nóng)家種”彌足珍貴,這是省農(nóng)科院小麥分子育種團隊經(jīng)過三代人的不懈努力搜集傳承下來的,幾乎涵蓋了整個黃淮海平原地區(qū)的古老品種。
“它們的遺傳多樣性比現(xiàn)代種要豐富得多,為培育出更多新品種提供了可能?!焙照f,“農(nóng)家種”極具地方特色,具有廣適性,是不可多得的寶貴財富。
“矮孟?!甭暶h揚,作為山東農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)過26年艱苦研究育成的冬小麥品種,它矮稈、多抗、高產(chǎn),獲得國家技術(shù)發(fā)明獎一等獎。據(jù)了解,“矮孟?!敝械囊粋€重要親本,就是河南“農(nóng)家種”——“孟縣201”,它身上的適應(yīng)性和抗病性基因被移植到了“矮孟?!鄙?。
獲得國家科技進步獎一等獎的“鄭麥9023”,是我省很有代表性的優(yōu)質(zhì)強筋小麥品種,其中的早熟基因也來自“農(nóng)家種”——“荊早21”。
不僅小麥,上世紀60年代,省農(nóng)科院花生育種團隊就開始收集保存花生種子,至今入選的種質(zhì)資源有2600份,其中不乏珍貴的河南“農(nóng)家種”。
“花生是‘舶來品’,原產(chǎn)自南美洲。上世紀六七十年代,我們進行普查時,收集到開封‘一撮秧’、濮陽‘一把抓’等一大批具有區(qū)域特點的‘農(nóng)家種’,它們成為我省花生育種的重要親本材料,育成的衍生品種已超過50個?!焙幽鲜∽魑锓肿佑N研究院花生育種團隊首席專家董文召說。
種質(zhì)資源的搜集保存是與時間的較量,某種基因一旦從地球上消失,就難以再創(chuàng)造出來。自今年起,我省將利用3年時間,在全省范圍內(nèi)組織開展農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查,以守護好這份珍貴的“家底”。(河南日報記者 劉曉陽 譚勇)