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種子庫,守護全球生物多樣性

發布時間:2023-02-01 10:18:00來源: 人民日報

  種質資源關(guan) 乎人類社會(hui) 可持續發展。近年來,隨著《生物多樣性公約》《糧食和農(nong) 業(ye) 植物遺傳(chuan) 資源國際條約》等相繼實施、生物技術及其產(chan) 業(ye) 迅猛發展等,世界各國更加認識到種質資源的重要性,紛紛加強收集和保護工作。

  去年12月舉(ju) 行的《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(hui) 通過了具有裏程碑意義(yi) 的“昆明—蒙特利爾全球生物多樣性框架”,提出反轉生物多樣性喪(sang) 失曲線的宏偉(wei) 目標,包括在2050年前製止已知受威脅物種的人為(wei) 滅絕,所有物種的滅絕率和風險減少到原來的1/10。當前,分布於(yu) 世界各國的各類“種子銀行”,存儲(chu) 了地球上數百萬(wan) 物種的遺傳(chuan) 密碼,保護著地球生物多樣性,守衛著糧食安全的底線,也為(wei) 生物資源開發利用提供了重要平台。

  保存綠色財富的特殊銀行

  據聯合國糧食及農(nong) 業(ye) 組織估計,自上世紀初以來,世界已喪(sang) 失約75%的農(nong) 業(ye) 生物多樣性。在諸多應對措施中,分布於(yu) 全球各地的種子庫被視作保護物種多樣性的“保險庫”。在位於(yu) 北京的中國農(nong) 業(ye) 科學院、挪威斯瓦爾巴群島的北極永久凍土中、澳大利亞(ya) 悉尼市遠郊的安南山地區、英國南部的韋克赫斯特植物園等都儲(chu) 存著寶貴的綠色財富——種子。目前,全球已建成種子(質)庫約1750座,共收集保存740多萬(wan) 份種質資源,絕大部分都以農(nong) 作物種子為(wei) 保存對象。

  種子的科學儲(chu) 存一般包含自然采集、清潔、幹燥、儲(chu) 存等步驟。在零下20攝氏度左右低溫冷庫中,種子可以存活幾十年、幾百年甚至幾千年。種子庫的建設一般需要達到較高安全標準,2008年啟用的挪威斯瓦爾巴全球種子庫建在距離北極點約1300公裏的永凍冰山深處,常年維持零下18攝氏度低溫。截至2020年底,該種子庫已擁有來自世界各地的農(nong) 作物種子超過107萬(wan) 份。它擁有獨特的地理位置優(you) 勢,為(wei) 全球很多貯存機構的農(nong) 作物種子提供備份保存。

  近年來,不少國家更加注重野生植物種子的保護和研究。國際生物多樣性中心和國際熱帶農(nong) 業(ye) 中心的報告指出:“對主要作物產(chan) 量下降的預測表明,氣候變化將對我們(men) 種植所需糧食的能力造成前所未有的壓力。開發能夠應對高溫、幹旱和洪水以及病蟲害的作物品種,很可能是我們(men) 為(wei) 適應氣候變化所能采取的最重要步驟。”

  中國西南野生生物種質資源庫(以下簡稱“西南種質庫”)研究人員楊湘雲(yun) 告訴記者,野生生物種質資源是培育新品種的資源寶庫。比如農(nong) 作物野生近緣植物蘊藏有抗病蟲害、抗逆性等優(you) 良基因,通過雜交可以轉移到栽培種中,從(cong) 而提高作物產(chan) 量,增強其應對氣候變化等惡劣環境條件的能力。這些資源一旦消失,可能對人類社會(hui) 可持續發展造成不可估量的損失。

  英國韋克赫斯特植物園內(nei) 的千年種子庫是世界上最大的野生植物種子庫之一,目前儲(chu) 存了來自100多個(ge) 國家和地區的4萬(wan) 多種植物、24億(yi) 多粒種子,物種數占世界種子植物的16%。入庫後的種子,每10年或20年檢測一次萌發率。研究人員發現,有多達36%“極危”物種種子不適合通過低溫脫水的方式保存,部分來自熱帶雨林等與(yu) 種子庫溫濕環境差異較大地區的種子也無法耐受當前的保存環境,因此需要在更多地點,用更多方式來儲(chu) 存。

  為(wei) 種質資源保護貢獻中國力量

  中國以農(nong) 業(ye) 為(wei) 主的種質資源庫建設起步較早、成果豐(feng) 碩,目前中國農(nong) 作物種質資源長期保存數量超過52萬(wan) 份,保存總量居世界第二位。近年來,對於(yu) 野生生物種質資源的保存也在中國獲得長足發展。

  走進中科院昆明植物研究所西園,循著起伏的道路登上園內(nei) 海拔最高的元寶山山頂,就來到西南種質庫的主體(ti) 建築。保存種子的冷庫位於(yu) 地下6米深處,雙回路供電和備用大功率柴油發電機保障了特殊情況下的電力供應。截至2020年年底,這裏僅(jin) 植物種子就保存有10601種85046份,占中國有花植物物種總數的36%,已成為(wei) 亞(ya) 洲第一、世界第二的野生植物種子庫。

  依托西南種質庫,昆明植物研究所啟動中國野生植物DNA條形碼研究,提出國際核心DNA條形碼新標準,建立起龐大的植物遺傳(chuan) 信息數據庫,收錄中國近萬(wan) 種重要植物12萬(wan) 個(ge) DNA條形碼及其物種相關(guan) 信息。DNA條形碼利用基因片段對物種進行快速鑒定,不僅(jin) 在生物多樣性調查檢測方麵功能強大,還在食品安全、生物檢驗檢疫、流行病學等領域有廣闊應用前景。“中國是全世界1/10植物物種生存的家園,把中國的生物多樣性保護工作做好,是對全球生物多樣性保護的巨大貢獻。”楊湘雲(yun) 說。

  在昆明植物研究所的園子裏,一棵樹的紀念匾上寫(xie) 著:“保存今天的種子,留作明天的禮物。”2011年,來自13個(ge) 國家和地區的17名代表在這裏參加“種子保存技術”國際培訓班,種下了這棵希望之樹。目前,通過與(yu) 世界混農(nong) 林業(ye) 中心等合作,西南種質庫已收集保藏40多個(ge) 國家的2000多份重要植物種子。

  奧耶托拉來自尼日利亞(ya) ,2017年在中國科學院與(yu) 發展中國家科學院院長獎學金計劃支持下,他來到西南種質庫攻讀博士學位,目前以博士後身份在此工作。“老師和同學們(men) 組成了緊密聯係的研究團隊,我在這裏的收獲很大。”他告訴記者,尼日利亞(ya) 擁有多種地形和紅樹林、濕地、雨林、草原等不同生態係統,將來他學成回國後將為(wei) 非洲生物多樣性研究和保護作出更多貢獻。

  攜手編織物種多樣性保護網

  守護種子安全是人類的共同任務。分散在世界各地的種子庫通過種子交換、經驗交流等,攜手編織物種多樣性保護網。

  英國千年種子庫與(yu) 97個(ge) 國家和地區的260個(ge) 機構建立了合作夥(huo) 伴關(guan) 係。記者在其實驗室外的白板上看到幾行手寫(xie) 的公告:“我們(men) 收到來自讚比亞(ya) 、巴西、馬達加斯加的新種子,並有來自中國從(cong) 事種子保護項目的研究人員參觀訪問。”據介紹,自2013年以來,千年種子庫的技術人員幫助開發了7家新的國際種子庫。這使得一些珍稀植物種子有了儲(chu) 存的備份,給這些物種上了多重保險。

  2022年3月,哥倫(lun) 比亞(ya) 宣布成立世界最大的熱帶作物基因庫,命名為(wei) “未來種子庫”,主要收藏豆類、木薯和熱帶牧草等。它由國際生物多樣性中心和國際熱帶農(nong) 業(ye) 中心管理,擁有來自100多個(ge) 國家和地區超過6.7萬(wan) 個(ge) 樣本。據悉,這裏還將利用基因組學、大數據、無人機和人工智能等技術,加速開發適應氣候的作物。

  新加坡植物園種子庫於(yu) 2019年建成,可以存放2.5萬(wan) 種植物種子,相當於(yu) 東(dong) 南亞(ya) 一半的植物品種。種子庫麵向公眾(zhong) 開放,專(zhuan) 門介紹存放種子的類型、存放過程等,幫助公眾(zhong) 了解種子及生物多樣性保護的重要意義(yi) 。

  種子庫對於(yu) 全球範圍內(nei) 的生態修複意義(yi) 重大。《科學》雜誌網站日前刊登的文章指出:“如果沒有足夠的種子供應,全球生態恢複努力就有失敗的風險。”文章呼籲各方共同努力,分享知識和資金,建立數量充足的種子庫,以解決(jue) 生態係統恢複過程中種子供應短缺問題。

  記者 尚凱元 邢 雪 劉 慧

(責編:李雨潼)

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