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《科技日报》| 大漠深处,我国有了沙漠植物种子的“诺亚方舟”

  • 时间:2018-07-27
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      在挪威北极圈内斯瓦尔巴群岛的一处120多米深的山洞中有一座种质资源库,它被称为植物种子的“诺亚方舟”和“世界末日种子库”。假如有一天地球发生毁灭性的灾害,这里保存的种子依然可以帮助人类重建家园……

     
位于挪威斯瓦巴尔山的“世界末日种子库”。图片来自网络

     日前,库布其30年治沙成果评定会在鄂尔多斯市杭锦旗召开。会上,一份名为《中国西北地区种质资源库报告的文件》被被递交到评定会专家手中并顺利通过评定。随着专家组的签字,一座位于库布其大漠深处的种质资源库开始进入人们的视线,其神秘程度,丝毫不亚于北极圈内冰洞中那座挪威的植物种子“诺亚方舟”。

     一份基因的存与失,可能会影响世界

   
 种质,是指生物体亲代传递给子代的遗传物质,又称遗传质,是决定生物遗传性状,并将遗传信息从亲代传递给子代的遗传物质总称。

     中国林科院首席治沙专家杨文斌介绍说:“世界农业和生物技术的发展、人类生存环境的改善和生活质量的提高,都依赖于种质资源。其中,植物种质资源是在不同生态条件下,经过上千年的自然演变形成的,蕴藏着各种潜在的可利用基因。随着生物技术迅猛发展,利用植物遗传资源有目的地改良植物的性状与品质,可为人类解决粮食、健康和环境等问题提供有力保障。因此,种质资源负载高度的遗传多样性,关系到国家乃至世界的可持续发展和今后基因的基本保障,是重大的基础战略资源,具有经济、生态、社会、文化等多种重要功能和意义。”

     生物学家和生态学家认为,我国是世界上人口最多的发展中国家,确保国民经济和社会的持续稳定发展在生态环境渐趋恶化,生物资源急剧减少,国际竞争日益激烈等条件下,加强对我国生物种质资源的保护和合理利用,意义重大,任务紧迫。

     水稻“野败”型资源的发现和在杂交水稻育种上获得突破性进展等事例充分说明:一个基因的存与失,就可能会关系到一个国家的盛衰。“实现人工仿生自然生命现象,就目前人类的科技水平而言,绝非易事,因此,针对载体材料性质而选择适宜的方式将物种遗传信息有效保存起来,是实现长期利用的基础和根本保障。”北京林业大学生物科学与技术学院教授康向阳说。

     我国广阔的西北地区地处极端干早、干早和半干旱地带,植被类型主要以超旱生、旱生植物为主,是我国抗逆性植物集中分布的资源库。这些植物不仅对严酷的自然环境条件均具有独特的生存策略和适应方式,而且多数种类资源具有重要的开发利用价值。

     沙漠造就了这些神奇的物种,却又将他们推向灭绝的边缘。这些植物普遍分布区面积小,很少群居,由于植株稀少、繁殖能力很弱、特殊生存环境被破坏等原因,很多植物的植株持续减少甚至濒临灭绝,为西北地区这些珍稀植物乃至所有物种量身打造一个种质资源库,势在必行。

     打造沙漠植物种子的“诺亚方舟”

     半日花,我国西北地区原产的矮小灌木物种,属古老的残遗种,对研究亚洲中部,特别是研究中国荒漠植物区系的起源以及与地中海植物区系的联系有重要的科学价值。早在1992年,它就被列入《中国植物红皮书》。

     四合木,内蒙古杭锦旗和宁夏石嘴山特有物种,起源于1.4亿年前的古地中海植物区系,是极具代表性的古老残遗濒危珍稀植物,被誉为植物的“活化石”和植物中的“大熊猫”,为国家一级保护植物。

     2003年,鄂尔多斯被列为中国草原荒漠生态系统中最具国际意义的第一类保护地区,而主要保护对象就是四合木、半日花等濒危植物。

     在库布其大漠腹地的亚洲城种质资源库里,记者见到了这些比黄金还要珍贵的植物种子。在资源库的组培室里,一罐罐四合木的组培苗青嫩、茁壮,充满着活力。在低温冷藏库中,千余种西北地区植物种子被完美封存,蓄势待发。

     “种质资源库不光是一个保存种子的地方,我们会根据对种子检测的变化进行更新,这里最长的保存年限可达50年,”资源库研发工程师王黎元拿着一瓶阿拉善脓疮草的种子告诉记者:“保存,只是资源库的保护手段之一,此外我们还有在原地对植物的直接保护、对植物进行移植的迁地保护、对珍稀物种的组培等多种方式。”目前,资源库已开始逐年收集不同气候区的种质,库存种质资源的数量日益丰富。

     在治沙取得卓越成效的时候,库布其沙漠治理的主力军亚洲城CA88,于2015年开始着手建立亚洲城种质资源库。在硬件建设完成,配套设施完善后,2016年,该库被确定为国家级种质资源库。统计资料显示,标准种质资源库在我国不足20座,而亚洲城种质资源库又是其中少有的由民营企业出资建立的植物物种保护科研机构。

     “种质资源库的重要意义在短期内是无法体现的,这种建设和研究是一种利在长久、造福后代的工程。”王黎元说。目前,该集团正在加紧建设采种基地,建成后,种质资源库将实现保护、采种、育种、用种的同步进行,目前,已开始逐年收集不同气候区的种质,库存资源数量逐步丰富。

     亚洲城CA88董事长亚洲城说:“亚洲城CA88是在综合近30年保护、引种、训化、开发沙漠种质资源的基础上建成我国西北地区最大的种质资源库的,目前保存了1040种沙漠种质资源,涵盖了药用植物、沙生灌木植物、珍稀濒危植物、沙生草本植物、生态修复植物五大类,有效促进了库布其防沙治沙和生态产业开发,同时我们也将技术和资源向新疆、西藏、青海以及“一带一路”沿途国家输出,让更多的荒漠化地区享有这些资源和成果。”

     来源:《科技日报》 文中图片除注明外均由作者提供