種子方舟：國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)
【曬曬咱的國(guó)之重器24】
清明一過(guò)，73歲的山西翼城老農(nóng)劉懷智從墻上取下一袋珍珠玉米“老種子”，又要開(kāi)始播種了。
產(chǎn)量不高，格外“嬌氣”，這把不起眼的小粒玉米，整個(gè)翼城只有他家還在種，卻讓第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查的科研人員如獲至寶。
“這是一個(gè)珍貴的地方品種，至少有100年歷史。經(jīng)過(guò)鑒定，爆米花率達(dá)到99%以上，粒粒都能爆開(kāi)，品相優(yōu)于當(dāng)前主流品種，極具開(kāi)發(fā)價(jià)值，能夠保留下來(lái)是非常小概率的事件！”中國(guó)科學(xué)院院士錢(qián)前說(shuō)。
如今，這把瀕臨消失的種子有了安全的家——
2021年9月，國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)新庫(kù)在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院建成，并投入試運(yùn)行。作為全球單體量最大、保存能力最強(qiáng)的國(guó)家級(jí)種質(zhì)庫(kù)，這里可以收藏各類珍貴的農(nóng)作物種子等品種資源150萬(wàn)份，貯藏壽命最長(zhǎng)可達(dá)50年，作為保障糧食安全的戰(zhàn)略資源，堪稱種子的“諾亞方舟”。
小小種子，為什么要精心保護(hù)？
1954年，孢囊線蟲(chóng)病使美國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)遭遇毀滅性打擊，該國(guó)科學(xué)家從種質(zhì)資源庫(kù)中“翻箱倒柜”，找到了20世紀(jì)初從中國(guó)收集到的獨(dú)特品種——北京小黑豆，正是利用其中特有的抗病基因，最終培育出的大豆新品種才令產(chǎn)業(yè)得以復(fù)蘇。
高產(chǎn)、抗病、抗旱、耐鹽堿……多種多樣的農(nóng)作物種子蘊(yùn)含著巨量的遺傳基因，成為培育農(nóng)作物新種的堅(jiān)實(shí)“素材庫(kù)”，然而，許多像珍珠玉米這樣的品種正在加速消失，種質(zhì)資源庫(kù)應(yīng)運(yùn)而生。
但一份種子想要入庫(kù)，可不是件容易事。
每一個(gè)品種都要先經(jīng)田間種植“考驗(yàn)”2到3年，在確認(rèn)其特點(diǎn)與庫(kù)內(nèi)種存在顯著差異后，才可被“收編”。入庫(kù)后的種子，又要經(jīng)過(guò)仔細(xì)“體檢”，通過(guò)處理、清選、生活力檢測(cè)、干燥等十多道“關(guān)卡”，最終裝瓶密封。
這些種子將被保存在不同條件的庫(kù)里：在-18℃、濕度低于50%的低溫庫(kù)，含水量5%～8%的農(nóng)作物種子將就此“沉睡”，壽命可從1～2年延長(zhǎng)到數(shù)十年，喚醒后發(fā)芽率仍在九成以上；在試管苗庫(kù)，草莓、香蕉、馬鈴薯等幾乎不用種子種植的作物以莖尖作為保存材料，在試管中可一待數(shù)月；在超低溫庫(kù)，-196℃的液氮?jiǎng)t能讓作物組織迅速進(jìn)入冷凍休眠，就像給生長(zhǎng)按下了暫停鍵，幾十年后取出，依然可以活力不減。此外，這里還以DNA的方式保存著一些特有、珍稀、瀕危、野生的作物遺傳資源。
不僅如此，帶有視覺(jué)識(shí)別功能的機(jī)器人滾筒輸送線實(shí)現(xiàn)了種子的快速存取，感知?dú)馕兜碾娮觽鞲衅骺梢愿艨辗直娣N子的代謝變化，監(jiān)測(cè)在庫(kù)種子的活力……智能化、信息化來(lái)相助，讓科研人員“穿著棉大衣、登梯爬高存種子”的歷史一去不復(fù)返。
新中國(guó)成立以來(lái)，我國(guó)先后啟動(dòng)了三次全國(guó)性的農(nóng)作物種質(zhì)資源征集，但直到1986年，才建成自己的國(guó)家作物種質(zhì)庫(kù)(老庫(kù))。早年間，種子只能裝進(jìn)紙袋或布袋、放在木頭抽屜柜里貯存，保存壽命通常只有兩到三年。
一晃30多年，誰(shuí)能想到，如今，我國(guó)國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)已保存種質(zhì)資源總量突破52萬(wàn)份，位居世界第二。而其中約28萬(wàn)份資源已經(jīng)在野外、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上消失或絕種，庫(kù)中所藏，已是“絕版”。
在錢(qián)前看來(lái)，國(guó)家農(nóng)作物種質(zhì)資源庫(kù)是保障國(guó)家糧食安全的大國(guó)重器，是作物種質(zhì)資源的“人才庫(kù)”，也是打贏種業(yè)翻身仗的“彈藥庫(kù)”。
依靠這些珍貴的種質(zhì)資源，科學(xué)家們正通過(guò)雜交、分子設(shè)計(jì)等手段，將優(yōu)異的農(nóng)作物基因結(jié)合在一起，最終育出突破性的新品種，讓中國(guó)人用自己的手攥緊中國(guó)種子，端穩(wěn)中國(guó)飯碗。
(本報(bào)記者 楊 舒)