“十五五”規(guī)劃建議提出,深入實施種業(yè)振興行動。上海辰山植物園的國家重要野生植物種質(zhì)資源庫辰山中心是華東地區(qū)植物遷地保護的重要場所,近日庫存飽滿種子總量突破1億粒。這些珍貴的種質(zhì)資源將為未來的物種恢復(fù)、復(fù)壯與研究提供支撐。

入冬后的上海辰山植物園色彩斑斕。園內(nèi)有處30平方米的“生命寶庫”,即辰山中心種子冷庫。這里保存了來自159科785屬1950種野生植物的1億多粒種子,其中包括323種中國特有種和68種珍稀瀕危植物。
1億粒種子對辰山中心而言是節(jié)點性成果,說明已具備一定規(guī)模的采集網(wǎng)絡(luò)和協(xié)作組織能力,能夠保存大量基因信息,為未來物種的恢復(fù)、復(fù)壯與研究提供支撐。這些種子被稱為留給未來的“生命備份”。
建設(shè)野生植物種子“寶庫”的必要性在于日益嚴峻的全球生物多樣性保護形勢。物種一旦滅絕,其攜帶的獨特基因資源便會永遠消失,這不僅是該物種的終結(jié),更可能切斷未來應(yīng)對疾病、氣候變化的重要基因來源。自然界中的“頑拗型種子”難以通過種子庫長期保存,而大部分“正常型種子”可采用干燥低溫的方式在冷庫中長期保存。建設(shè)種質(zhì)資源庫進行遷地保護,與就地保護形成互補,讓生物多樣性有了多重保障。
氣候變化、棲息地破碎化等對植物生存構(gòu)成巨大壓力,當野外種群發(fā)生衰退或瀕臨滅絕時,這些標記清晰的“沉睡”種子就能被喚醒。這些野生植物種子也是科研的重要資源,抗癌藥物發(fā)掘、抗逆基因、耐鹽堿品系等重要科研突破,很多來源于野生植物種質(zhì)資源。
種質(zhì)資源庫的建設(shè)始于科研人員跋山涉水的艱辛采集。這些種子經(jīng)過8年跋涉,從17個省份45個市100個縣收集而來。2023年夏,西藏林芝市波密縣易貢鄉(xiāng)的原始森林深處,鐘鑫和同事們攀上高達101.2米的藏南柏木,研究采集樹的種子和附生植物。這次科考不僅精確測量了巨樹高度,還帶回了近5000粒藏南柏木種子。如今,這些種子萌發(fā)出的500多株新苗計劃分送全國植物園進行遷地保育實驗。
種子的采集需要科學(xué)、經(jīng)驗、毅力和運氣的結(jié)合。種質(zhì)資源庫建立之初,培養(yǎng)了采集員隊伍,包括當?shù)乇Wo區(qū)的護林員和植物愛好者。采集只是第一步,種子返回辰山中心后要經(jīng)過清理、干燥、計數(shù)和活力檢測。只有飽滿、健康的“正常型種子”才能獲得長期保存的“門票”。每份種子入庫必須配套臘葉憑證標本、野外數(shù)據(jù)、DNA材料和圖像等一套完整的科學(xué)數(shù)據(jù)檔案,確保其“身份”明確、來源清晰。
通過檢測的種子被分裝進密封的玻璃瓶或鋁箔袋,貼上二維碼“身份證”,最終被送入零下20攝氏度的冷庫。在這里,低溫干燥的環(huán)境能讓種子壽命延長至數(shù)十年甚至數(shù)百年。辰山中心與中國西南野生生物種質(zhì)資源庫簽訂了備存協(xié)議,種子活動庫設(shè)在辰山中心,基礎(chǔ)庫在昆明?;顒訋斓姆N子會被頻繁拿出來做萌發(fā)測試或分發(fā)共享,基礎(chǔ)庫則是備份,只有當活動庫的種子用盡時才會動用基礎(chǔ)庫。
保存不是終點,讓這些“深睡”的寶藏蘇醒并開展種子生態(tài)學(xué)、群體遺傳學(xué)和保育生物學(xué)研究,服務(wù)于生物多樣性保護才是種質(zhì)資源庫的使命。辰山植物園后場苗圃培育了一批曾搭乘長征二號丁運載火箭遨游太空的種子,如繡球、鼠尾草、丹參等。太空育種利用宇宙特殊環(huán)境誘導(dǎo)種子基因變異,有望獲得性狀更優(yōu)的新品種?;貧w地面后的篩選、培育才是重頭戲。
今年9月,辰山植物園舉辦了名為“百種風(fēng)行”的種子展,展示了超過200種靠風(fēng)力傳播的種子,其中不乏望天樹等珍稀瀕危物種的種實。除了太空育種和面向公眾的科普活動,種質(zhì)資源已直接服務(wù)于當下。辰山中心的種質(zhì)資源向全國開放,每年都有數(shù)十家科研機構(gòu)申請用于科研的種子和DNA材料。他們利用這些資源開展植物系統(tǒng)學(xué)、植物地理學(xué)研究以及遷地保育試驗。在生態(tài)恢復(fù)、濕地修復(fù)、城市生物多樣性建設(shè)中,辰山中心保存的種質(zhì)資源也發(fā)揮了重要作用。