中國西南野生生物種質(zhì)資源庫中展出的植物種子 本報記者 趙漢斌攝

　　隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用種質(zhì)資源有目的地改良動植物的性狀與品質(zhì)，為人類解決糧食、健康和環(huán)境等重大問題提供了潛在的可能性。

　　——李德銖???中國科學院昆明植物研究所研究員、中國西南野生生物種質(zhì)資源庫主任

◎本報記者?趙漢斌

　　“僅2020年，就在云南發(fā)現(xiàn)了256種新物種、新記錄種，如大圍山梧桐、文山馬兜鈴、勐海灌樹蛙等。2021年剛過去的4個月中，又發(fā)現(xiàn)了50多個動植物新種！”云南省生態(tài)環(huán)境廳副廳長普利鋒向記者介紹。

　　5月22日，是國際生物多樣性日。當天《云南新物種新記錄種名錄（1992—2020）》發(fā)布。

　　在云南昆明北郊，元寶山山頂?shù)拿芰掷铮[藏著一座低調(diào)而神秘的大國重器——中國西南野生生物種質(zhì)資源庫，也被稱為我國野生生物的“諾亞方舟”。它為我國野生珍稀瀕危植物、重要經(jīng)濟作物和新發(fā)現(xiàn)物種提供了一個安全的“家”。

　　截至今年2月25日，這座“寶庫”已保存植物種子10601種85046份，占我國有花植物物種總數(shù)的36%；植物離體培養(yǎng)材料2093種24100份；DNA分子材料7324種65456份；2280種22800份微生物菌株，以及2203種60262份動物種質(zhì)資源等，是亞洲最大的野生生物種質(zhì)資源庫，與英國“千年種子庫”、挪威“斯瓦爾巴全球種子庫”等一道，成為全球生物多樣性保護的領(lǐng)跑者。

　　風中飄搖，野生生物需要一座“方舟”

　　“種子是植物延續(xù)生命的載體，同時也是植物向外傳播和擴散的載體。它也是植物最為復雜的器官之一。”種子生理學博士，中國科學院昆明植物研究所正高級工程師、種子生理學研究組執(zhí)行組長楊湘云告訴記者，種子為人類提供了豐富的食物、藥材等生活必需品和大量的工業(yè)原料，還創(chuàng)造出了適于人類居住的環(huán)境。

　　但人類不合理的開發(fā)，打破了自然界的平衡，氣候變化以及過度采集、環(huán)境污染、外來植物入侵等因素交織，導致物種喪失，正釀成全球性的生態(tài)危機。植物多樣性正以過去地質(zhì)時期數(shù)百倍的速度快速散失。

　　2010年全球調(diào)查報告顯示，目前全球38萬種植物中，有五分之一的物種正面臨滅絕的威脅。超過22%的物種極危、瀕?；蛞孜?。“這將進一步導致與之相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能，如食物、燃料、生化產(chǎn)品、纖維等供給大幅下降，并最終影響到人類的生存和可持續(xù)發(fā)展?！睏钕嬖普f。

　　而在我國，有10.9%的高等植物處于瀕?；蚴芡{狀態(tài)。近50年來，就有約200種植物從我們眼前消失。

　　在糧食安全方面，中國擁有14億多人口，而耕地面積卻只有1.3億公頃。也就是說，中國要以全世界10%的耕地，養(yǎng)活世界上20%的人口?！霸鯓硬拍芡黄莆覈蠹Z食作物的框架，挖掘出更多糧食作物種類，通過育種提高現(xiàn)有作物的產(chǎn)量，滿足人們對糧食的需求？答案就在糧食的野生近緣種身上?！敝袊茖W院昆明植物研究所研究員、中國西南野生生物種質(zhì)資源庫主任李德銖說，種質(zhì)資源有時被用作遺傳資源的同義詞，其狹義概念是具有生命力或再生能力的遺傳資源。隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，利用種質(zhì)資源有目的地改良動植物的性狀與品質(zhì)，為人類解決糧食、健康和環(huán)境等重大問題提供了潛在的可能性。

　　野生植物在數(shù)百萬年間的進化過程中，積累了各種不同的遺傳變異，蘊藏著許多栽培作物所不具備的優(yōu)良基因，如抗病蟲性、抗逆性、優(yōu)良品性、細胞雄性不育和豐產(chǎn)性等，是非常好的一種材料。

　　20世紀末，我國著名植物學家、中國科學院院士、昆明植物研究所名譽所長吳征鎰，早已敏銳地洞見了這一切。

　　1999年，已83歲高齡的吳征鎰先生，看到我國野生生物正以驚人的速度消亡，而原有保護措施存在巨大漏洞，他再也坐不住了。

　　那年8月8日，他提筆給時任國務(wù)院總理朱镕基寫了一封信，詳細闡述了在我國生物多樣性最為豐富的云南建設(shè)一座野生生物種質(zhì)資源庫的緊迫性和必要性。他寫道：“這是中國生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)全球競爭的戰(zhàn)略重點，是國家利益所在。這個重要的事情不能再拖下去了?！?/p>

　　這封信得到了朱镕基同志的高度重視。他于8月15日作出批示，支持吳征鎰院士的提議，并委托原國家發(fā)展計劃委員會調(diào)研論證，從而促成了中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的誕生。

　　八年謀劃建設(shè)，終成大國重器

　　“保護植物多樣性的方法很多，但種子庫具有就地保護和其他辦法所不能比擬的許多優(yōu)點。”李德銖說，國際通用的種子庫標準是將種子干燥到5%左右的水分含量，然后密封保存在-18℃的環(huán)境中，可較大范圍、較長時間保護植物多樣性，而且相對簡單易行，在資金投入、保存效率等方面都適足稱道。

　　“在昆明，我們常見的小麥和玉米的種子，在室外存放半年，其活力就會減弱。而在-20℃的冷庫干燥保存條件下，它們可以待上3000多年，而棉花種子甚至可活6.7萬年之久?！狈N質(zhì)資源庫種質(zhì)保藏中心主任蔡杰博士說。

　　但建設(shè)這樣一座寶庫，殊為不易。

　　“為了拿出優(yōu)秀的規(guī)劃方案，我們可謂費盡心思?！碑斈曦撠燀椖拷ㄔO(shè)總體任務(wù)的李德銖研究員說，結(jié)合國情和“五庫一體”——即以種子庫為核心，兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物庫和微生物生物庫的需求，工作極為龐雜，沒有現(xiàn)成模式參考。

　　項目建議書和可行性研究報告，他們修改了20多遍才定稿。這一藍圖繪制，從總理批示，到2004年獲得國家立項，竟花去李德銖和整個團隊5年光陰。

　　其間，吳征鎰院士以耄耋之年，隨時“盯”著項目進展，甚至坐著輪椅和李德銖他們進京答辯，一次次把項目往前推進。

　　2004年11月19日，中國西南野生種質(zhì)資源庫正式奠基。但1.48億元的總建設(shè)經(jīng)費，遠遠低于原預算，錢又是個難題。

　　“我們對每一塊工作進行重新審議和布置，認為種質(zhì)資源庫是利在千秋的事業(yè)，無論如何都要保證質(zhì)量，把每一分錢都花在刀刃上。同時明確了定期核算，加強財務(wù)審核制度。”李德銖回憶說，次年3月，主體工程才破土動工，經(jīng)過3年緊鑼密鼓的建設(shè)，2007年2月8日，主體工程順利竣工驗收。

　　“站在巍然屹立的大樓前，我們百感交集。為了這一天，付出了多少的艱辛和努力！”楊湘云回憶說，4月29日那天，剪彩和揭牌儀式舉行，吳征鎰老先生也來了，他笑得像個孩子。為種質(zhì)資源庫建設(shè)，他懸著的一顆心也終于放下了。老先生叮囑項目組，要盡快從國內(nèi)外引進相關(guān)專業(yè)人才，做好這一利在千秋、造福人類的事業(yè)，要放眼全國，甚至全世界。

　　面向前沿研究，共享野生生物種質(zhì)資源

　　同樣在今年5月22日，基于種質(zhì)資源庫的材料，以及關(guān)于月季基因組和遺傳學分析，昆明植物研究所、云南省農(nóng)業(yè)科學院、北京百邁客生物科技公司等單位提出薔薇科“皮刺儲水”功能新假說的合作成果，在《國家科學評論》期刊上發(fā)表。

　　“這項工作不僅促進了對月季皮刺發(fā)育遺傳機理的解析，填補了皮刺早期功能研究的空白，為更好理解植物新性狀產(chǎn)生與維持機制提供了新視角，更有助于月季生物學的發(fā)展和新種質(zhì)培育?！痹颇鲜∞r(nóng)業(yè)科學院唐開學研究員說。

　　近年來，結(jié)合新一代測序技術(shù)的發(fā)展，針對核心DNA條形碼在一些類群中鑒定率不高的問題，他們提出DNA條形碼2.0的概念；通過二代測序技術(shù)體系的建立和完善，解決了高度降解樣本的建庫測序技術(shù)難題；完成稻屬7個物種基因組計劃，在國際上首次構(gòu)建了多達8個水稻及其近緣物種的比較與進化基因組學研究框架，為我國和世界水稻科學家高效地發(fā)掘與利用野生稻種質(zhì)資源奠定了科學基礎(chǔ)。

　　“野生生物種質(zhì)資源的共享服務(wù)，也是我們的一個重要方向。”蔡杰介紹，目前，依托種質(zhì)庫建設(shè)的“國家重要野生植物種質(zhì)資源庫”，已成為我國30個國家生物種質(zhì)與實驗材料資源庫之一。

　　“種質(zhì)庫必將在我國生物戰(zhàn)略資源保護和未來國際生物產(chǎn)業(yè)競爭中發(fā)揮重要作用，并對國際生物多樣性的保護起到重要而深遠的影響。”李德銖說。


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