-“五庫(kù)一體”模式: 種質(zhì)資源保存的創(chuàng)新之舉
來(lái)源:科技日?qǐng)?bào)
作者:趙漢斌
發(fā)布時(shí)間:2021-04-07
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-“五庫(kù)一體”模式: 種質(zhì)資源保存的創(chuàng)新之舉
2019年10月14日,在中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)拍攝的種子墻。本報(bào)記者 趙漢斌攝

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◎本報(bào)記者?趙漢斌

  中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)在成立之初就獨(dú)創(chuàng)了“五庫(kù)一體”的保存模式,即以植物種子庫(kù)為核心庫(kù),兼具植物離體庫(kù)、植物DNA庫(kù)、動(dòng)物種質(zhì)庫(kù)、微生物庫(kù),該模式成為世界生物學(xué)界的一大創(chuàng)新之舉。

  其中,植物種子庫(kù),是中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)的核心所在,保存對(duì)象是正常性種子。通過(guò)干燥和冷凍技術(shù),對(duì)種子進(jìn)行長(zhǎng)期存儲(chǔ),同時(shí)為資源利用和科學(xué)研究提供材料。

  植物離體庫(kù)主要保存中間性和頑拗性種子以及難以用種子保存的植物,保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、鱗莖、球莖、珠芽、花粉、孢子及其他微繁殖體或培養(yǎng)物。

  植物DNA庫(kù)主要服務(wù)植物DNA庫(kù)提取、保存野生植物的總DNA用于科學(xué)研究,如篩選和鑒定具有重要價(jià)值的功能基因等,是保存珍稀瀕危物種遺傳資源的另一種手段。

  動(dòng)物種質(zhì)庫(kù)主要保存珍稀瀕危特有的野生脊椎動(dòng)物種質(zhì)資源,兼顧收集野生近緣種和特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)物的種質(zhì)資源。

  微生物庫(kù)則長(zhǎng)期、安全、有效地保存具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大型真菌種質(zhì)資源,同時(shí)加強(qiáng)對(duì)放線菌和特殊生境微生物種質(zhì)資源的收集。

  為保證庫(kù)內(nèi)寶貴野生植物種子資源的安全,該種質(zhì)資源庫(kù)采取了一系列嚴(yán)密的安保措施。在電力供應(yīng)方面,種子保存設(shè)施采用雙回路供電。主電路斷電后,自動(dòng)切換另一條電路供電;如果兩條電路都斷電,備用的大功率柴油發(fā)電機(jī)將在45秒內(nèi)啟動(dòng),繼續(xù)供電。種子干燥和冷藏都有兩套空氣干燥制冷壓縮系統(tǒng)循環(huán)使用,可確保設(shè)施穩(wěn)定。

  在該種質(zhì)資源庫(kù),種子保藏是基礎(chǔ),研究應(yīng)用是靈魂。2017年,依托該種質(zhì)資源庫(kù)建設(shè)的“國(guó)家重要野生植物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺(tái)”正式被科技部、財(cái)政部列入我國(guó)首批28個(gè)國(guó)家科技資源共享服務(wù)平臺(tái)之一。2019年,“國(guó)家重要野生植物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺(tái)”更名為“國(guó)家重要野生植物種質(zhì)資源庫(kù)”,成為我國(guó)30個(gè)國(guó)家生物種質(zhì)與實(shí)驗(yàn)材料資源庫(kù)之一。

  近年來(lái),該種質(zhì)資源庫(kù)結(jié)合新一代測(cè)序技術(shù)的發(fā)展,針對(duì)核心DNA條形碼在一些類(lèi)群中鑒定率不高的問(wèn)題,提出了DNA條形碼2.0的概念;通過(guò)二代測(cè)序技術(shù)體系的建立和完善,解決了高度降解樣本的建庫(kù)測(cè)序技術(shù)難題;并開(kāi)創(chuàng)性地提出利用保守引物進(jìn)行DNA長(zhǎng)片段擴(kuò)增富集,獲得被子植物完整的葉綠體基因組;完成稻屬AA-基因組普通野生稻、尼瓦拉野生稻、非洲栽培稻、短舌野生稻、長(zhǎng)雄蕊野生稻、展穎野生稻和南方野生稻7個(gè)物種的基因組計(jì)劃,在國(guó)際上首次構(gòu)建了多達(dá)8個(gè)水稻及其近緣物種的比較與進(jìn)化基因組學(xué)研究框架,為我國(guó)和世界水稻科學(xué)家高效地發(fā)掘與利用野生稻種質(zhì)資源奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。

  該種質(zhì)資源庫(kù)研究團(tuán)隊(duì)還開(kāi)發(fā)了質(zhì)體基因組精準(zhǔn)組裝工具GetOrganelle;揭示了溫帶竹類(lèi)復(fù)雜的輻射演化和網(wǎng)狀進(jìn)化歷史;解析了豆科植物深度系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系,揭示了植物質(zhì)體基因組可能的雙親遺傳進(jìn)化模式;以橡膠為研究對(duì)象,揭示了大戟植物染色體進(jìn)化、膠乳生物合成途徑。

  此外,該種質(zhì)資源庫(kù)還通過(guò)其官網(wǎng),實(shí)現(xiàn)了植物學(xué)基礎(chǔ)信息、資源保藏信息以及保藏現(xiàn)狀等信息數(shù)據(jù)和種質(zhì)資源實(shí)物共享。近年來(lái),種質(zhì)庫(kù)累計(jì)服務(wù)用戶單位321個(gè),服務(wù)用戶2437人次,向124家機(jī)構(gòu)分發(fā)共享13179份、共522475粒植物種子。


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