中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)項(xiàng)目

李漣漪

中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)項(xiàng)目（以下簡(jiǎn)稱“種子方舟”）， 被稱為我國(guó)第一座自己的植物“諾亞方舟”，是國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)批復(fù)的國(guó)家重大科學(xué)工程，依托中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所建設(shè)和運(yùn)行，建設(shè)內(nèi)容包括種子庫(kù)、植物離體庫(kù)、DNA庫(kù)、微生物庫(kù)（依托云南大學(xué)共建）和動(dòng)物種質(zhì)資源庫(kù)（依托中國(guó)科學(xué)院昆明動(dòng)物研究所共建），以及植物基因組學(xué)和種子生物學(xué)實(shí)驗(yàn)研究平臺(tái)。項(xiàng)目于2009年11月通過(guò)國(guó)家驗(yàn)收，至今已建成有效保存野生植物種子、植物離體材料、DNA、微生物菌株、動(dòng)物種質(zhì)資源的先進(jìn)設(shè)施;建立了種質(zhì)資源數(shù)據(jù)庫(kù)和信息共享管理系統(tǒng);建成集功能基因檢測(cè)、克隆和驗(yàn)證為一體的技術(shù)體系和科研平臺(tái);具備強(qiáng)大的野生種質(zhì)資源保藏與研究能力，保藏能力達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

中國(guó)“種子方舟”中的寶貝們

經(jīng)過(guò)十年的艱辛采集，目前“種子方舟”中已成功保藏了來(lái)自我國(guó)32個(gè)省的218科8855種野生植物種子資源，以及世界上27個(gè)國(guó)家的844份種子資源，其中不乏我國(guó)一些珍稀、瀕危和特有植物的種子，以及一些重要農(nóng)作物的野生近緣種，讓我們近距離地來(lái)認(rèn)識(shí)一下這些難得一見的種子吧。

彌勒苣苔

1906年，法國(guó)的一位傳教士在云南曾采到過(guò)該種植物的標(biāo)本，后來(lái)的一百年中，人們?cè)僖矝](méi)有發(fā)現(xiàn)其野生植株的蹤影。直到2006年，中國(guó)科學(xué)院昆明植物研究所的專家才在云南省石林縣再次發(fā)現(xiàn)了該種300多個(gè)野生植株，這在國(guó)際上引起了較大反響。彌勒苣苔為我國(guó)特有植物，其生存環(huán)境受到了人為干擾和外來(lái)植物入侵的較大影響，故有再度消失的危險(xiǎn)，“種子方舟”已保存該種種子36510粒。

巧家五針?biāo)?/h4>

巧家五針?biāo)蔀?992年在云南東北部的巧家縣發(fā)現(xiàn)的我國(guó)特有植物，因人為砍伐、生境惡化、全球氣候變化等因素的影響，目前全世界僅有29株野外個(gè)體分布于金沙江邊5平方千米的干熱坡地上?！胺N子方舟”已保存該種種子1229粒。

喜馬拉雅紅豆杉

喜馬拉雅紅豆杉主要分布于我國(guó)喜馬拉雅地區(qū)，是重要的材用樹種。近年來(lái)，因發(fā)現(xiàn)其樹皮含有紫杉醇這一特效抗癌成分，故遭到了掠奪性的砍伐，現(xiàn)已瀕危，成為國(guó)家Ш級(jí)保護(hù)植物?！胺N子方舟”已保存該種種子227粒。

珙桐

珙桐開花時(shí)具有兩片白色醒目的大苞片，整朵花就像一只展翅欲飛的白鴿，故被西方植物學(xué)家稱為“中國(guó)鴿子樹”。珙桐是1000萬(wàn)年前新生代第三紀(jì)留下的孑遺植物，它曾在地球上繁盛一時(shí)，第四紀(jì)冰期后，其野生植株僅在我國(guó)幸存了下來(lái)，零星地分布于我國(guó)西部和西南部地區(qū)，為國(guó)家一級(jí)保護(hù)植物，有“植物活化石”之稱。“種子方舟”已保存該種種子9075粒。

緣毛鳥足蘭

人們常用芝麻來(lái)比喻“小”，一粒芝麻約重0.004克，而緣毛鳥足蘭的種子更小，一粒種子只有1.36x10-7克，相當(dāng)于近三萬(wàn)分之一粒芝麻種子。其種子小如粉塵，只有在顯微鏡下才能看清其真貌，為“種子方舟”至今保存的最小種子。

榼（kē）藤

榼藤的造詞種子呈扁圓形，棕色，表面具網(wǎng)紋，有光澤，因其種子大如棋子，故名“棋子豆”，是“種子方舟”中至今為止保存的最大的正常型種子。其種子微苦、澀，有利濕消腫的功效，可治黃疸、肝熱病、腹痛、便秘、胃痛、蛔蟲病、腳氣和水腫等癥。

芒苞草

多年生叢生矮草本，僅高2～5厘米，是青藏高原特有的國(guó)家Ⅱ級(jí)重點(diǎn)保護(hù)植物。這是一個(gè)古老而孤立的類群，具有重要的科研價(jià)值，它的發(fā)現(xiàn)為大陸漂移學(xué)說(shuō)提供了有力的證據(jù)，并為探討被子植物的起源提供了直接的親緣類型。芒苞草的種子為橢球體，黃色或棕黃色。種子8月～10月成熟，靠風(fēng)力播撒?！胺N子方舟”已保存該種種子487粒。

普通野生稻

稻米是地球上近一半人口的主要糧食?？脊虐l(fā)現(xiàn)，我國(guó)是世界上稻的栽培起源地之一，早在7000多年前，我們的祖先就已學(xué)會(huì)了栽培水稻。普通野生稻是亞洲栽培稻的近緣祖先，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的進(jìn)化變成了現(xiàn)代的栽培稻。在進(jìn)化過(guò)程中，其約有1/3的等位基因和一半的基因型丟失了，其中包括許多優(yōu)良基因，如豐富的抗病蟲、抗逆、高蛋白含量基因，因此普通野生稻是水稻育種和改良的重要遺傳資源，對(duì)解決糧食安全、維護(hù)人類生存發(fā)展具有重大意義。1973年，被譽(yù)為“雜交稻之父”的袁隆平先生就是利用在海南發(fā)現(xiàn)的一株普通野生稻雄性不育株，成功培育出了雜交水稻，從而使水稻產(chǎn)量增加了近 20%，解決了中國(guó)十多億人的吃飯問(wèn)題。但讓人擔(dān)憂的是，多樣性的野生稻目前正在快速減少，已達(dá)瀕危程度。

一份種子來(lái)到種子庫(kù)，會(huì)經(jīng)歷些什么

1.簽收和登記

核查種子、標(biāo)本、數(shù)據(jù)表、DNA材料、照片是否匹配及其質(zhì)量狀況。

在采集后，種子及相關(guān)材料（與種子相對(duì)應(yīng)的標(biāo)本、DNA原材料、紙質(zhì)數(shù)據(jù)表和照片）會(huì)被一起送達(dá)種子庫(kù)，由種子管理員認(rèn)真整理起來(lái)，并將種子送來(lái)時(shí)的情況，如有無(wú)發(fā)霉、有無(wú)破損、用什么包裝等信息都詳細(xì)登記到具有龐大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后取得一個(gè)種子庫(kù)專用序列號(hào)。該份種子相對(duì)應(yīng)的標(biāo)本、DNA原材料、紙質(zhì)數(shù)據(jù)表和采集照片也會(huì)被派送到不同部門進(jìn)行專業(yè)處理。紙質(zhì)數(shù)據(jù)表被電子化后，就與照片一起上傳到了昆明植物所的信息中心，導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫(kù);標(biāo)本送到了標(biāo)本館將被鑒定、上臺(tái)紙，入館進(jìn)行長(zhǎng)期保存DNA原材料被送到了昆明植物所DNA平臺(tái)，在那里進(jìn)行總DNA的提取和保存。

2.初次干燥

種子含水量減少1%，種子儲(chǔ)存壽命延長(zhǎng)一倍。

種子會(huì)被放入15攝氏度、15%RH（相對(duì)濕度）的初干燥間進(jìn)行初次干燥。野外剛采集回來(lái)的種子具有較高的相對(duì)濕度，當(dāng)把其放入初干燥間后，種子相對(duì)濕度逐漸下降，最終平衡在15%的安全水平。某些不能忍受干燥和低溫處理的種子，被稱為頑坳型種子。

3.種子清理

清除劣質(zhì)的種子和雜質(zhì)，提高儲(chǔ)存效率。

4.種子質(zhì)量檢測(cè)

種子管理員會(huì)用X-光檢測(cè)、剪切檢測(cè)等方式統(tǒng)計(jì)種子飽滿率。

5.種子計(jì)數(shù)

種子管理員采用千粒重估數(shù)和人工計(jì)數(shù)法來(lái)給種子計(jì)數(shù)。清楚掌握飽滿種子數(shù)量，有利于合理制定使用策略，有效地促進(jìn)對(duì)該份種子的研究與利用。

千粒重估算法，即以50粒種子為一個(gè)樣本，5次重復(fù)，用天平進(jìn)行稱重，然后再對(duì)剩余種子進(jìn)行稱重，進(jìn)而通過(guò)重量來(lái)估算整個(gè)采集的種子數(shù)量。

6.再次干燥

在放入冷庫(kù)前，種子將被放入主干燥間再次進(jìn)行干燥，否則在零下20攝氏度的條件下，種子內(nèi)過(guò)多的自由水會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞間隙和細(xì)胞內(nèi)形成冰晶，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，進(jìn)而導(dǎo)致整粒種子失去活力。在主干燥間內(nèi)至少干燥四個(gè)星期，然后經(jīng)水分含量檢測(cè)合格后，才能進(jìn)入冷庫(kù)長(zhǎng)期保存。

7.種子入庫(kù)（ 零下20攝氏度）

原理：儲(chǔ)存溫度每降低5攝氏度，種子壽命增加一倍。

8.初次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)

種子管理員將一定數(shù)量的種子樣本接種在相應(yīng)的萌發(fā)基質(zhì)上（1%瓊脂培養(yǎng)基、河沙等），然后放于具有適合溫度和光照的培養(yǎng)間或培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)，最后統(tǒng)計(jì)其萌發(fā)率，以此檢測(cè)庫(kù)存種子的生活力（生物在一定外界環(huán)境條件下生命活動(dòng)的能力和強(qiáng)度）。

9.再次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)

每5至10年就要再對(duì)種子開展一次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)，并比較其生活力變化情況，如其生活力出現(xiàn)快速下降的趨勢(shì)，則采取相應(yīng)補(bǔ)救措施。

10.繁殖更新

數(shù)量較少、瀕危的野生植物、發(fā)芽率﹤75%的稀有野生植物種子，就需要進(jìn)行繁殖更新。

11.分發(fā)與共享

當(dāng)有需要時(shí)，種子就會(huì)被分發(fā)出去。種子分發(fā)采用訂單式的網(wǎng)上申請(qǐng)服務(wù)。目前“種子方舟”已累計(jì)向社會(huì)分發(fā)了 11291份、422265粒野生植物種子，分發(fā)量占到總保藏份數(shù)的15%。種子分發(fā)涉及 62個(gè)國(guó)內(nèi)外機(jī)構(gòu)、6種單位類型、162人次、20個(gè)學(xué)科領(lǐng)域和方向。