數(shù)十萬份種子從哪里來？5月下旬，新京報記者探訪了國家種質(zhì)庫，密封盒里每一粒種子背后，都有一段特別的故事。故事是昔日的故事，種子卻總能面向未來：即便那些沉睡數(shù)十年的種子，只要一點水，就會長出根芽，開啟全新的生命之旅。
探訪國家種質(zhì)庫。新京報記者 王巍 攝
973份高粱在長期庫里“冬眠”了37年
海淀區(qū)學(xué)院南路80號院里，一棟磚紅的三層小樓，就是國家作物種質(zhì)庫。新京報記者前往種質(zhì)庫探訪時，午后的北京室外氣溫已經(jīng)達到30℃，但在種質(zhì)庫里，則始終保持著零下18℃的氣溫。庫門口的衣架上，幾件軍綠色棉衣就是專門為入庫人員準(zhǔn)備的。
穿上棉衣，首先進到一個狹小的房間，陣陣涼意，房間的實際溫度控制在零上4℃。“這個房間叫做緩沖間，是在零下18℃長期保存庫和外面室溫間的一道緩沖。一方面，它可以阻斷零下18℃與外面的直接熱量交換，可以保障種質(zhì)存儲環(huán)境的安全穩(wěn)定；另一方面，如果種質(zhì)資源從室溫直接降到零下18℃，巨大的溫差可能會造成潛在不良影響，因此，種質(zhì)資源入庫前會在這里停留一天，平衡溫度后，才會進入零下18℃。種質(zhì)出庫時，也需要先在緩沖間平衡溫度。”中國農(nóng)科院副研究員辛霞稱。
進入種質(zhì)庫要穿棉衣，里面始終保持著零下18℃的氣溫。新京報記者 王巍 攝
再打開一扇門，這才算正式進入到冷庫。一排排4米多高的深藍色架子緊密排列，近乎將整個庫房的空間占據(jù)，每個架子的每一層里密密麻麻存放著一個個圓形的金黃色小盒子。這些盒子里面，就裝著中國最珍貴的“戰(zhàn)略資源”。盒子的上面都貼著一張標(biāo)簽，標(biāo)簽上的一串編碼正是種子的身份證號。
“從這些標(biāo)簽上，其實也能夠體會出明顯的年代感。上世紀(jì)八九十年代的標(biāo)簽是手寫的，后來是打印的，近十年來則是帶條形碼的標(biāo)簽。”辛霞介紹，從1986年建成至今，這里已經(jīng)保存了來自全國以及國外的種質(zhì)資源45.1萬份，其中，由河南農(nóng)科院糧作所提交的973份高粱是最早一批入駐的種子，這些高粱種子甚至比整個種質(zhì)庫正式建成還要早兩年，已經(jīng)“冬眠”了37年之久。這973份高粱的標(biāo)簽就是手寫的。
“有限的空間只能留給獨一無二的種子”
一粒種子要想真正進入國家作物種質(zhì)庫里妥善保存，必須經(jīng)過層層“關(guān)卡”。冷庫外的接納室里，工作人員會對一份份作物種子的樣品進行“查重”，如果發(fā)現(xiàn)與已入庫保存的種質(zhì)相同，就會剔除。辛霞說，“有限的空間，只能留給獨一無二的種子”。
從接納室里出來的種子，會被送到隔壁的“發(fā)芽室”。新京報記者探訪當(dāng)天，在發(fā)芽室里，幾位工作人員正在給一批油菜種子“體檢”，入庫的種子不能是死種子，要保證足夠高的發(fā)芽率。從牛皮紙袋里取出一些種子，小心翼翼地放入一個個透明的發(fā)芽盒里，里面有鋪好的濾紙，適量的水。“我們會根據(jù)作物種子的特點，選擇合適的器皿、發(fā)芽基質(zhì)、發(fā)芽溫度等。比如，大豆發(fā)芽需水量較大，在進行發(fā)芽率實驗的時候，除了在種子下面鋪上吸水海綿和濾紙，還會在種子上面給它蓋上‘小被子’，加蓋一層濕濾紙。這樣就能保證大豆種子快速而且均勻地吸水。”在工作人員精心呵護下，一粒粒種子將在可以控溫、控濕、控光照的發(fā)芽箱中慢慢長大，最短幾天，最長十幾天后，就會滋出根芽。
工作人員小心翼翼地拿取種子。新京報記者 王巍 攝
“種子發(fā)芽率越高，在種質(zhì)庫里保存時間越長。大部分種子的入庫發(fā)芽率需要達到90%以上，即便是生長難度極大的一些野生珍貴種子，發(fā)芽率也需要達到50%以上，否則就需要重新繁殖一次，確保它們能夠在種質(zhì)庫長期保存下去。”最終體檢合格的種子，在經(jīng)歷干燥、包裝等處理后，才會進入最核心的庫房。
“冬眠”30余年的種子被喚醒時活力依舊
如何保證種子在庫里“冬眠”30年依舊能夠被順利喚醒？除了入庫前的嚴(yán)格篩選，種質(zhì)資源保存技術(shù)是核心。辛霞介紹，延長種質(zhì)壽命保存技術(shù)、種質(zhì)衰老監(jiān)測預(yù)警技術(shù)、多維入庫技術(shù)、干燥脫水和密封包裝技術(shù)，這些手段保證了種質(zhì)資源在庫中至少可以保存50年以上。
封存好的種子至少可以保存50年以上。新京報記者 王巍 攝
“舉例來說，我們研發(fā)了種質(zhì)衰老監(jiān)測預(yù)警技術(shù)，提出種質(zhì)衰老拐點理論。即在每一份種子保存一定年限后，會迎來一個關(guān)鍵期，這個階段會出現(xiàn)種質(zhì)衰老的拐點，所以這個時期，工作人員就需要對種子進行抽測，重新進入發(fā)芽室進行發(fā)芽監(jiān)測，需要在發(fā)芽率降低到70%之前重新繁殖更新，目的就是確保每一份種子都能保持活性、世代繁衍。”辛霞稱。
“除此以外，還有干燥脫水和密封包裝技術(shù)延長保存壽命，讓種子睡得更長久；監(jiān)測預(yù)警技術(shù)讓我們能夠知道哪些種子睡眠過程中遇到問題，需要人為干預(yù)，活力低的就去繁殖更新一次。還有一些不適合在低溫種子庫保存的資源，我們研發(fā)超低溫保存技術(shù)，讓莖尖、休眠芽、花粉這些組織材料在零下196℃的液氮里保存。利用這些技術(shù)，讓更多種多樣的資源，尤其是一些野生瀕危種質(zhì)資源能進入國家?guī)?，能保存得更好?rdquo;辛霞透露，根據(jù)近期對庫存種子活力監(jiān)測的結(jié)果，在種質(zhì)庫里保存了30年的水稻、大豆、花生，種子的發(fā)芽率依舊能夠保持在96%以上。
新庫8月建成 全球單體量最大
種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，也是糧食安全的基礎(chǔ)。有數(shù)據(jù)顯示，2000年至2010年，我國作物種質(zhì)保存總量增長4.3萬份，但從2010年到2020年，保存量增加了10.9萬份，我國種質(zhì)資源保護正越來越被重視。
不過，另一組數(shù)據(jù)也在印證一個事實——我國既有的種質(zhì)資源中，地方品種、珍惜野生資源占70%，其中80%已經(jīng)在野外、生產(chǎn)上消失或絕種。
如何留住那些消失或瀕臨消失的種子，更好地保護種質(zhì)資源？我國以國家種質(zhì)庫為核心的資源保護體系已經(jīng)建成，新的國家作物種質(zhì)庫正在抓緊建設(shè)，第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動正在進行。
零下18℃的冷庫里保存著幾十萬份種子。新京報記者 王巍 攝
采訪中記者獲悉，國家作物種質(zhì)庫新庫將于今年8月建成，庫容量將達150萬份，實現(xiàn)全智能化，成為全球單體量最大的國家級種質(zhì)庫。第三次全國農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源普查與收集行動則計劃利用3年時間，完成一次新中國成立以來規(guī)模最大的種質(zhì)資源普查，全面完成農(nóng)作物、畜禽和水產(chǎn)種質(zhì)資源普查，摸清全國種質(zhì)資源種類、數(shù)量、分布、主要性狀等家底，種質(zhì)資源普查結(jié)束后，我國種質(zhì)庫里特色地方品種及野生資源將再增10萬份。
新京報記者 曹晶瑞 實習(xí)生 趙利新
