國家作物種質資源庫：為農業(yè)生產保留“火種”

電影《流浪地球》里有一個細節(jié)，為了人類文明的延續(xù)，“火種計劃”即將啟動，領航員空間站里，一億顆基礎農作物的種子被冷藏起來，種子就是“火種”，人類可以在新的星球種出自己的糧食。雖是科幻電影，“末日種子庫”的設定卻并非虛構。“在我們作物種質資源庫長期庫里就保存著數十億顆珍貴的作物種子，總共有43.5萬份不同的品種，這些種子一般可以在零下18攝氏度的種質庫里最少保存50年以上，這就是我們的‘火種計劃’。”作物種質資源庫副主任方溈說。

 

這些種子有個科學的名字，叫作物種質資源，它們是攜帶作物遺傳信息的載體，具有實際或潛在的利用價值。作物種質資源是保障糧食、生物產業(yè)發(fā)展和生態(tài)文明建設的關鍵性戰(zhàn)略資源。人類未來面臨的食物、能源和環(huán)境危機的解決都有賴于作物種質資源，作物種質資源越豐富，基因開發(fā)潛力越大，生物產業(yè)的競爭力就越強。

 

為了更好地保護和利用作物種質資源，在科技部、財政部的支持下，在科技基礎條件平臺中心指導下，依托中國農業(yè)科學院作物科學研究所，40多家優(yōu)勢單位，聯合建立了作物種質資源庫，專門從事作物種質資源收集、整合、保存與共享服務。該資源庫面向科研院所、大專院校、企業(yè)、政府部門、生產單位和社會公眾開展共享服務，為科技創(chuàng)新、作物育種和農業(yè)生產提供作物種質資源實物及信息。據統(tǒng)計，“十三五”以來該資源庫開展實物共享24.6萬份次、信息共享128.9萬人次，同時開展了一系列的專題服務，為保障我國糧食、現代種業(yè)發(fā)展、科技原始創(chuàng)新，助力精準脫貧和鄉(xiāng)村振興提供了強有力的支撐。

 

據方溈介紹，我國分別于1956—1957年、1979—1983年對作物種質資源進行了兩次普查，收集資源30多萬份。近年來，隨著氣候、自然環(huán)境、種植業(yè)結構和土地經營方式等的變化，導致大量地方品種迅速消失，作物野生近緣植物資源也因其賴以生存繁衍的棲息地遭受破壞而急劇減少。2015年，我國啟動了第三次農作物種質資源普查與收集行動，在劉旭院士的帶領下，全力摸清我國作物種質資源家底，對古老地方品種及野生資源開展搶救性收集，計劃收集各類種質資源10萬份。

 

資源庫建立了較為完善的軟硬件設施，確保這些珍貴種質資源的保存，其中包括長期庫1座、復份庫1座、中期庫10座、種質圃43個，保存各類作物種質資源超過50萬份，保存總量位居第二。

 

對種質資源的深入研究支撐了一批重大成果的產生。自2003年以來，作物種質資源庫團隊取得了科技進步一等獎1項、創(chuàng)新團隊獎1項、二等獎4項、技術發(fā)明二等獎1項，有力地推動了農業(yè)科技原始創(chuàng)新。

 

種質資源是育種的基礎材料。沒有種質資源，育種就是無源之水、無本之木。利用作物野生近緣植物與栽培品種開展遠緣雜交，創(chuàng)制出新的種質資源，就是為育種提供突破性材料的重要途徑。比如2018年獲得技術發(fā)明二等獎的“小麥與冰草屬間遠緣雜交技術及新種質創(chuàng)制”，就是利用小麥和冰草雜交，創(chuàng)制出小麥育種緊缺的高穗粒數、廣譜抗病新種質，其利用已初顯成效。

 

通過發(fā)掘傳統(tǒng)優(yōu)異資源，還可以支撐特色農業(yè)產業(yè)。“我們保存的許多傳統(tǒng)優(yōu)質地方品種都是老祖宗幾百甚至幾千年傳承下來的，雖然可能有些缺陷，比如產量不高、不抗病蟲等，但是能流傳下來必有其優(yōu)點，在大家對優(yōu)質農產品需求不斷增長的今天，仍能發(fā)揮重要作用。”方溈說，“例如，毫目細是云南地區(qū)一個特色水稻老品種，香軟、冷不回生，但是植株能達3米多高、產量很低，最多畝產300斤，慢慢的就沒人種了，自然消失了。后來，有云南企業(yè)家知道這個品種，就把種子引回去，重新推廣種植并形成了規(guī)?；a業(yè)，打造出‘遮放貢米’這一優(yōu)質稻米品牌，現在已經發(fā)展了15萬畝，年產值4億多，效益十分顯著。”(記者崔爽)