一粒粒種子在-18℃的長期庫中進入“休眠”,一株株草莓苗在離體庫的玻璃瓶內靜靜生長,一批批魚蝦等動物細胞和DNA片段的樣本在-196℃的液氮罐中暫停新陳代謝……在日前正式運行的安徽省農業種質資源中心庫,這些珍貴的種質資源正得到最安全的保存。

中心庫由安徽省農科院負責建設與運行管理。作為全省首個省級綜合性種質資源庫,未來將有約50萬份種質資源在此“安家落戶”,滿足全省30年到50年動植物種質資源保存需求,堪稱安徽種質資源的“諾亞方舟”。

種子入住:一場嚴苛的“闖關”之旅

在中心庫一樓的種子質量檢驗室,研究實習員任凡凡正小心翼翼地挑選冬瓜種子,準備進行發芽實驗。一粒種子從野外采集到入住“豪華套房”,需要經過重重考驗。

“種子入住前要過七關:鑒定、登記、初干燥、質量檢驗、X光檢測、二次干燥、分裝入庫。”中心庫負責人榮松柏介紹,質量檢驗是第一步,凈度和發芽率是評判種子好壞的關鍵指標。在圖像采集室,種子們要經過X光“體檢”,科研人員通過成像判斷其飽滿度、內部結構完整性,淘汰有蟲蛀或腐爛的“不合格者”。

檢驗合格的種子將進入神秘的“雙十五干燥間”——溫度15℃、濕度15%的特殊環境。在這里,種子含水量逐漸降到5%至7%,進入“休眠期”!胺N子水分過大會在低溫下結冰,破壞細胞結構。必須把水分降下來,最大程度保存活力。”榮松柏解釋說。

經過干燥處理的種子被分裝進小罐,貼上包含種質名稱、作物名稱、種質編號、庫位編號、入庫時間等信息的標簽,成為“有身份證的正式居民”。穿過緩沖走廊和兩扇厚重的大門,它們最終抵達-4℃的中期庫或-18℃的長期庫,開始長達數十年的“休眠”。

“常溫下普通種子最多保存一兩年,低溫下可存活三五十年甚至更久。”榮松柏表示,中心庫通常會隔5年至10年進行抽樣監測種子活力,確保它們隨時可被“喚醒”使用!耙坏┗盍ο陆颠_到警戒值,會進行繼代更替,保證資源的新鮮和可復制性!睒s松柏說。

特殊“居民”的VIP待遇:液氮罐里的生命奇跡

不是所有種質資源都適合常規低溫保存。對于草莓、土豆等無性繁殖作物,以及微生物、花粉等“嬌貴”資源,中心庫提供了特別的VIP待遇。

在三樓離體庫,工作人員楊菊霞正在整理裝有草莓苗的玻璃瓶。“雪兔、紅太后、冰雪公主等品種的草莓苗通過莖尖離體保存,調整得好可保存6年以上!彼榻B,這些作物容易帶病,保存植株難度大,離體保存是最佳選擇。

在全自動液氮罐儲存庫,-196℃的極低溫環境讓人聽起來瞬間起雞皮疙瘩?蒲腥藛T正在將魚蝦等動物細胞和DNA片段的樣本放入液氮罐中!霸-196℃下,細胞活動或新陳代謝會基本停止,基因也就不會丟失。微生物、花粉等正常條件下難以保存的種質資源都會保存在這里!睒s松柏自豪地說,“我們的微生物保存條件已達到國內相當高的水平!

中心庫配置了2套-196℃全自動液氮存儲罐、1臺-80℃超低溫自動化存儲儀及16個液氮罐和超低溫冰箱,可滿足30萬份畜禽、水產、微生物種質資源及DNA樣本的存儲,為這些特殊資源提供頂級的保存服務。

從“保險柜”到“孵化器”:免費共享助推種業創新

中心庫不僅是種質資源的“保險柜”,更是種業創新的“孵化器”。在分子實驗室,荊泉凱博士正在將一種酶加入容器,對南瓜種子進行DNA擴增,挖掘其耐鹽基因,為后續育種提供服務。

“水稻稻瘟病、小麥赤霉病被稱為作物‘癌癥’。我們從種質資源中篩選抗病種質,鑒定抗病點位,幫助解決育種難題!鼻G泉凱表示,現代育種技術正從“家家留種”向“智能育種”突破。

鑒定后的優異基因將通過智慧化種質資源管理共享平臺對外免費共享,為科研人員生物育種和突破性品種培育提供強有力的技術和材料支撐。在自動化作物(林草)種子庫,機械臂收到指令后僅需3分鐘就能找到目標資源并出庫,高效服務科研人員和種業企業。

“我們是種質資源大省,霍山縣楊三寨神韭菜、旌德芮棗和潁上莊紅貢米都是全國十大優異資源。”榮松柏欣喜地表示,中心庫已入庫近1.2萬份種質資源,未來將收集保存約50萬份種質資源,為“皖字號”種業企業育種提供強大支撐。

守護農業“芯片”:構建種質資源保護體系

為什么安徽要投入巨資建設農業種質資源中心庫?答案藏在歷史的教訓中。

種質的概念遠遠大于種子,它是可以正常遺傳的資源,可能是一粒小麥種子,一段茶樹枝條,一塊土豆根莖,一撮桃樹花粉,甚至是動物細胞和DNA片段,其核心價值在于保存和傳遞生物遺傳信息,對生物多樣性的保護意義重大。然而隨著工業化、城鎮化進程加快以及品種更新換代,許多地方老品種正迅速消失。第三次全國農作物種質資源普查顯示,安徽水稻和小麥地方品種相比上世紀五十年代消失了80%以上!坝捎谶^去保護意識不強、條件有限,種質資源丟失嚴重!睒s松柏痛心地說。

種質資源是科技創新和新品種選育的基礎,沒有它,很難實現創新或培育出高產、符合目標的品種,這就是保護種質資源的意義!啊s交水稻之父’袁隆平的成功,起關鍵作用的,就是在海南發現的一株雄性不育野生水稻‘野敗’!睒s松柏用兩個比喻強調種質資源的重要性,“它是農業的CPU,沒有它電腦運轉不起來;它是煤油燈的燈芯,沒有它燈點不亮!

2020年,《安徽省人民政府辦公廳關于加強農業種質資源保護與利用的實施意見》出臺,中心庫建設提上日程。如今,以中心庫為核心,省級保種單位為補充,加上資源鑒定平臺和地方資源庫的安徽省種質資源保護體系已初步成型。

這座投資1.05億元、建筑面積6840平方米的“諾亞方舟”,正守護著安徽農業的種質資源寶藏,為“江淮糧倉”建設和糧食安全保駕護航。(記者 汪永安 徐旻昊)

編輯:徐秋韻
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