國家種質(zhì)資源庫

2024年2月12日發(fā)(作者：春節(jié)晚會(huì)主持人)

國家種質(zhì)資源庫

——珍稀動(dòng)植物的諾亞方舟

工程總投資：2億元以上

工程期限：1986年——2020年

百山祖冷杉 現(xiàn)僅存3株，松科常綠喬木，瀕危種，國家1級(jí)保護(hù)植物，中國特有種。百山祖冷杉是我國特有的古老殘遺植物，也是我國東南沿海唯一殘存至今的冷杉屬植物。1987年，國際物種生存保護(hù)委員會(huì)將百山祖冷杉公布為世界上最受嚴(yán)重威脅的12個(gè)瀕危物種之一。

種質(zhì)資源又稱遺傳資源，它往往存在于特定品種之中。如古老的地方品種、新培育的推廣品種、重要的遺傳材料以及野生近緣植物，都屬于種質(zhì)資源的范圍。在自然界，所有生物都表現(xiàn)自身的遺傳現(xiàn)象，它是生命延結(jié)緩和種族繁延的保證。農(nóng)諺說，種豆得豆，種瓜得瓜，就是對(duì)遺傳現(xiàn)象生動(dòng)的描述。豆和瓜的繁衍就是由遺傳物質(zhì)決定的。

地球上約有100萬種動(dòng)物、30萬種植物和很多微生物，那里面蘊(yùn)藏著豐富多樣的基因資源，只要發(fā)掘和利用其中的一小部分，就足以為培育農(nóng)畜新品種開辟廣闊天地。隨著現(xiàn)代科學(xué)的發(fā)展，科學(xué)家已經(jīng)將世界上大部分植物有用的基因收集起來，貯存在一個(gè)“倉庫”中，這個(gè)倉庫就稱之為“基因庫”，通俗的名稱叫“種質(zhì)庫”。用以保存種質(zhì)資源，庫內(nèi)有先進(jìn)的保溫隔濕的結(jié)構(gòu)和空調(diào)儀器，常年保持著低溫干燥環(huán)境，減緩種子新陳代謝，延長(zhǎng)種子壽命，使種子在幾乃至近百年仍不喪失原有的遺傳性和發(fā)芽能力。有了這個(gè)基因庫，科學(xué)家索取任何育種材料都會(huì)得心應(yīng)手，可以直接應(yīng)用于雜交育種工作，培育所需的有用的新品種或新物種。

迄今為止，全世界已建成各類種質(zhì)庫500多座，收藏種質(zhì)資源180多萬份。其中，禾谷類120萬份，豆類35萬份，根莖類8萬份，飼料類20萬份。美國80年代建起了科羅拉多州科林斯堡種質(zhì)庫，收藏種質(zhì)20多萬份。而位于于北京的中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院國家種質(zhì)資源庫，收藏種質(zhì)33萬多份，是世界最大的種質(zhì)資源庫。

中國國家種質(zhì)資源庫

國家種質(zhì)庫是全國作物種質(zhì)資源長(zhǎng)期保存與研究中心。該庫于1986年10月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院落成，隸屬于作物品種資源研究所。國家種質(zhì)庫的總建筑面積為3200平方米，由試驗(yàn)區(qū)、種子入庫前處理操作區(qū)、保存區(qū)三部分組成。保存區(qū)建有兩個(gè)長(zhǎng)期貯藏冷庫，總面積為300平方米，其容量可保存種質(zhì)40余萬份。種質(zhì)貯藏條件為：溫度-18℃±1℃，相對(duì)濕度<50%。

國家種質(zhì)庫在接納到種子后，需對(duì)種子進(jìn)行清選、生活力檢測(cè)、干燥脫水等入庫保存前處理，然后密封包裝存入-18℃冷庫。入庫保存種子的初始發(fā)芽率一般要求高于90%，種子含水量干燥脫水至5%～7%，大豆8%。根據(jù)科學(xué)家估算，在上述貯藏條件下，一般作物種子壽命可保存50年以上。至2001年底，國家種質(zhì)庫貯存的種質(zhì)數(shù)量已達(dá)到33萬余份，長(zhǎng)期保存的種質(zhì)數(shù)量處于世界第一，為我國作物育種和生產(chǎn)提供了雄厚的物質(zhì)基礎(chǔ)。

位于中國農(nóng)科院的國家種質(zhì)資源庫

中國最早貯藏種子的方法是將晾曬干燥后的種子，裝在紙袋或布袋內(nèi)，放入帶蓋的小口缸或瓦罐里，加入適量的生石灰作為吸濕劑，置于陰涼處保存。印度、埃及等國也采用過類似的方法。20世紀(jì)50年代以來，美國、日本、蘇聯(lián)等國相繼建造了用空調(diào)設(shè)備控制溫、濕度環(huán)境的貯藏室。中國從1975年起籌建種質(zhì)資源庫，廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)院種質(zhì)資源庫于1981年、作物品種資源研究所國家種質(zhì)庫于1984年相繼建成，均已先后投入使用。近年來，一些國家的農(nóng)業(yè)科學(xué)工作者正致力于采用超低溫（-196℃的液態(tài)氮）冷凍植物細(xì)胞和組織的新技術(shù)，以期達(dá)到長(zhǎng)期貯藏種質(zhì)的目的。

貯藏環(huán)境（主要指溫度和濕度）對(duì)種子的壽命影響很大。根據(jù)庫內(nèi)溫、濕度環(huán)境的不同，種子貯藏建筑可分為4類:①長(zhǎng)期貯藏庫，溫度－10℃以下，相對(duì)濕度30％左右，貯藏期為30年以上；②中期貯藏庫，溫度0～5℃，相對(duì)濕度30～40％，貯藏期為15年左右；③短期貯藏庫，溫度10～15℃，相對(duì)濕度50～60％，貯藏期為3～5年；④普通種子庫，采用自然或機(jī)械通風(fēng)調(diào)節(jié)庫內(nèi)溫度,種子貯藏期為1年。長(zhǎng)期貯藏庫和中期貯藏庫屬于種質(zhì)資源庫。

按植物分類學(xué)統(tǒng)計(jì)，庫存資源種類不僅豐富，隸屬 35科192屬712種，而且這些種質(zhì)的80%是從國內(nèi)收集的，不少屬于我國特有的，其中國內(nèi)地方品種資源占60%，稀有、珍稀和野生近緣植物約占10%。這些資源是在不同生態(tài)條件下經(jīng)過上千年的自然演變形成的，蘊(yùn)藏著各種潛在可利用基因，是國家的寶貴財(cái)富，是人類繁衍生存的基礎(chǔ)。國家把這些資源收集起來作為戰(zhàn)略資源加于保存，以備子孫后代加以利用。隨著貯存數(shù)量、種類多樣性的增加，以及貯存時(shí)間的延長(zhǎng)，國家?guī)熨A存資源正在發(fā)揮其重要作用，并受到世界的高度重視。1998年以來，已有云南農(nóng)科院、山西農(nóng)科院、江蘇鹽都農(nóng)科所、湖南水稻所、湖南原子能農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究所、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草所，中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物所等十多個(gè)單位，從國家長(zhǎng)期庫取出在原保種單位已絕種的種質(zhì)材料，作為原種材料應(yīng)用于育種項(xiàng)目及其國家重大科技項(xiàng)目的研究。以國家種質(zhì)庫貯存資源為依托，開發(fā)其遺傳潛力的國家重大科學(xué)工程也已啟動(dòng)。此外，每年有上千人次的中外學(xué)者及大中小學(xué)生來這里參觀學(xué)習(xí)，是植物遺傳資源多樣性保護(hù)的重要宣傳和教學(xué)基地。

黑羽番鴨

國家水禽種質(zhì)資源庫

進(jìn)入位于江蘇泰州的牧獸醫(yī)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，仿佛走進(jìn)了一個(gè)奇異的水禽世界：豁眼鵝、朗德鵝、萊茵鵝、山麻鴨、荊江麻鴨、福建黑羽番鴨……這些都是技術(shù)人員利用引進(jìn)的種質(zhì)資源培育出的。

我國是世界上水禽品種最多的國家，也是世界最大的水禽生產(chǎn)和消費(fèi)國。現(xiàn)有鴨、鵝地方品種分別為27個(gè)和26個(gè)，鴨、鵝年屠宰量分別達(dá)世界總量的77.9％和91.6％。

然而，近年來，由于各地區(qū)無計(jì)劃引進(jìn)外來水禽品種進(jìn)行雜交，加之各種水禽傳染病特別是禽流感的大面積暴發(fā)，我國長(zhǎng)期形成的水禽遺傳基礎(chǔ)遭到破壞，獨(dú)特種質(zhì)資源中不少優(yōu)異特性逐漸喪失。現(xiàn)有鴨、鵝地方品種中，已有草海鵝、文山鵝、思茅鵝等3個(gè)品種基本滅絕，中山麻鴨、建昌鴨、陽江鵝、雁鵝等6個(gè)品種處于瀕危狀態(tài)，建立水禽種質(zhì)資源基因庫，保護(hù)我國地方水禽資源刻不容緩。而目前，我國只有14個(gè)鴨品種和12個(gè)鵝品種建立了保種場(chǎng)。

什么是種質(zhì)資源基因庫呢？100多年前，國內(nèi)對(duì)這方面不是十分了解，許多地方品種都流失到國外，被國外育成其他品種，像國外許多肉用型鴨都有北京鴨的血統(tǒng)，它們生長(zhǎng)快、肉質(zhì)好。后來的結(jié)果是，到上世紀(jì)80年代，從國外引進(jìn)一只鴨要60美元。可以說，種質(zhì)資源是生物品種改良工程的基礎(chǔ)，誰擁有的資源越多，誰的育種主動(dòng)權(quán)越大。農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源基因庫就是對(duì)農(nóng)業(yè)的種質(zhì)資源進(jìn)行系統(tǒng)收集、整理、評(píng)價(jià)、開發(fā)、利用和創(chuàng)新的工程，它能為育種者和后人提供豐富的資源儲(chǔ)備，被視為未來農(nóng)業(yè)發(fā)展的“命根子”工程。在國外，像荷蘭的郁金香、法國的葡萄、美國的小麥、玉米等優(yōu)質(zhì)農(nóng)林產(chǎn)品之所以名揚(yáng)世界，都是有強(qiáng)大的種質(zhì)資源基因作為后盾。

國家水禽種質(zhì)資源基因庫是在省水禽種質(zhì)資源基因庫基礎(chǔ)上擴(kuò)建而成，項(xiàng)目總投資2000多萬元，經(jīng)過3年籌備、建設(shè)，國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)最高、規(guī)模最大的國家水禽種質(zhì)資源基因庫在這里建成。集水禽的保種、育種和開發(fā)于一體。目前，保種舍建筑面積達(dá)1.26萬平方米，保存了金定鴨、山麻鴨、荊江麻鴨、高郵鴨、靖西大麻鴨、廣西小麻鴨、豁眼鵝、四川白鵝等8個(gè)地方鴨、鵝品種活體基因近萬只，收集了昆山麻鴨、福建黑羽番鴨、揚(yáng)州鵝、洪澤湖鵝、萊茵鵝、朗德鵝等國內(nèi)外水禽品種10多個(gè)。

基因庫里每一個(gè)品種，從個(gè)體或種群的找尋到試養(yǎng)、研究，從選育、優(yōu)化到保種，都是基因庫研究人員心血的結(jié)晶。2003年7月，科研人員獲悉福建龍巖市有瀕危鴨種黑羽番鴨，急忙趕往找尋。在向當(dāng)?shù)刂鞴懿块T求助無果的情況下，他們走訪當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)水禽攤主，得知在山區(qū)有村民零散養(yǎng)殖，于是冒著大雨，在大山里走了8天的山路才找到了較純的黑羽番鴨種群，他們以每只3元的高價(jià)購回200多只鴨蛋。

種質(zhì)資源保護(hù)的最終目的是開發(fā)利用。近3年來，水禽種質(zhì)資源基因庫已為全國10多個(gè)省市供應(yīng)優(yōu)質(zhì)種用及商品用苗鴨、鵝1000多萬只，培訓(xùn)年飼養(yǎng)量萬只以上的鴨（鵝）養(yǎng)殖專業(yè)戶1000多人次。一批批鴨、鵝新品種從泰州走向全國、國外。

中國西南野生生物種質(zhì)資源庫

2008年10月29日，投資1.48億的中國西南野生生物種質(zhì)資源庫正式啟用。位于云南昆明的中國西南野生生物種質(zhì)資源庫，從概念形成到竣工歷時(shí)8年，于2007年4月29日建設(shè)完成，又經(jīng)過1年多的精心準(zhǔn)備才正式啟用。

云南是譽(yù)滿全球的“植物王國”和“動(dòng)物王國”，有15000多種植物，約占全國的50%；脊椎動(dòng)物有1704種，約占全國的55%；昆蟲種類有100500種，約占全國的67%。1998年8月，吳征鎰院士向朱镕基總理寫信，提出“十分有必要盡快建設(shè)云南野生生物種質(zhì)資源庫”的建議，并得到朱镕基總理的重視和支持。為此，經(jīng)國家發(fā)改委批準(zhǔn)，按照中國科學(xué)院和云南省共建共管原則，昆明植物所作為工程建設(shè)法人單位，建設(shè)我國首座國家級(jí)野生生物種質(zhì)資源庫。

中國西南野生生物種質(zhì)資源庫項(xiàng)目總投資1.48億，建筑面積約7000平方米，園區(qū)80畝。項(xiàng)目建設(shè)包括種子庫、植物離體庫、微生物庫、動(dòng)物種質(zhì)資源庫、DNA庫和信息中心。

發(fā)展目標(biāo)是：15年內(nèi)達(dá)到1.9萬種19萬份（株）野生生物種質(zhì)資源，將打造成國際領(lǐng)先、亞洲一流的種質(zhì)資源保存和研究機(jī)構(gòu)。

之所以說這是亞洲之最，主要體現(xiàn)在其規(guī)模和發(fā)展目標(biāo)上。亞馬遜熱帶雨林是世界上植物多樣性最集中體現(xiàn)的地方，那里每1平方公里有100種不同的植物物種，但在這個(gè)190平米的冷庫中，將會(huì)容納上萬種植物品種，可以說，踏入資源庫，一腳踩下去就有上百個(gè)物種。”

普通種子只要有適宜的溫度和濕度下便會(huì)發(fā)芽，因此在常溫下最多能長(zhǎng)期保存一至兩年。“種質(zhì)銀行”則是利用低溫、干燥的方式，人為地延長(zhǎng)種子的活力。以包谷種子為例，在室外保存1年，活力會(huì)下降10％，10粒種子中就有1粒不會(huì)發(fā)芽。但是存放在“種質(zhì)銀行”中，上千年后仍會(huì)開花結(jié)果。

“種質(zhì)銀行”是植物的安全局，如果一旦某個(gè)物種滅絕了，還可通過存放在“銀行”中的種子使其重生。在中國西南野生生物種質(zhì)資源庫中，已收納了多個(gè)瀕臨滅絕的植物品種，其中包括2006年在石林發(fā)現(xiàn)的，已經(jīng)絕跡100年的“彌勒苣苔”，該物種目前只發(fā)現(xiàn)300多個(gè)野生植株。

許多種質(zhì)資源已相當(dāng)珍貴，在零下20度的冷庫中，種子被存放在密封玻璃罐中，瓶壁上都貼著編碼標(biāo)簽。安全起見，種子入庫時(shí)將由電腦隨機(jī)編碼，記錄上該物種的資料信息。

190平米的資源庫最多可容納17萬份野生生物種質(zhì)資源。目前，已收集了2萬份種質(zhì)，經(jīng)過鑒定的植物物種約有3000多種。同時(shí)，資源庫建立的種子采集網(wǎng)絡(luò)已基本覆蓋全國。通過就地保護(hù)與遷地保護(hù)相結(jié)合的方式，以西南地區(qū)的野生生物種質(zhì)資源保護(hù)為重點(diǎn)，兼顧周邊地區(qū)，重點(diǎn)收集稀有瀕危種、特有種、有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值及科學(xué)價(jià)值的物種，為我國野生生物種質(zhì)資源的保護(hù)、研究、開發(fā)及合理利用提供技術(shù)支撐條件和決策依據(jù)。

世界僅剩一株的樹木：普陀鵝耳櫪

“海天佛國”普陀山，不僅以眾多的古剎聞名于世，而且是古樹名木的薈萃之地。在普陀山慧濟(jì)寺西側(cè)的山坡上生長(zhǎng)著一株稱作普陀鵝耳櫪的樹木。這種樹木在整個(gè)地球上只生長(zhǎng)在普陀山，而且曾經(jīng)只剩下一株，因此被列為國家重點(diǎn)保護(hù)植物。因其貴為“國寶”，從而成為普陀山的鎮(zhèn)山“三寶”之一。普陀鵝耳櫪是1930年5月由我國著名植物分類學(xué)家鐘觀光教授首次在普陀山發(fā)現(xiàn)的，后由林學(xué)家鄭萬鈞教授于1932年正式命名。據(jù)說，在五十年代以

前，該樹在普陀山上并不少見，可惜漸漸死于非命，只留下這一棵。遺存的這株“珍樹”高約14米，胸徑60厘米，樹齡200多歲，樹皮灰色，葉大呈暗綠色，樹冠微扁，它雖度過許多大大小小的風(fēng)雨寒暑，歷盡滄桑，卻依然枝繁葉茂，挺拔秀麗。

為了搶救這一瀕危樹種，自1978年起，普陀山園林管理處的的高維孝和助手開始著手進(jìn)行繁育該物種的嘗試。經(jīng)過幾年反復(fù)試驗(yàn)，設(shè)法縮短雌花和雄花的相隔時(shí)間，終于使樹結(jié)了籽。怎奈天不作美，當(dāng)年秋季的幾場(chǎng)大風(fēng)和臺(tái)風(fēng)，將籽全部刮落。接下來的用普陀鵝耳櫪當(dāng)年生的嫩枝和它的根進(jìn)行扦插的試驗(yàn)也都失敗了。與此同時(shí)，上海植物園用普陀鵝耳櫪的嫩枝進(jìn)行組織培養(yǎng)的試驗(yàn)也失敗了。從20世紀(jì)80年代末起，舟山連續(xù)有幾年沒有臺(tái)風(fēng)。1992年秋天，鵝耳櫟樹終于結(jié)出了108粒種子。高維孝將這些珍貴的種子分兩次種下。1993年3月15日，第一株鵝耳櫪幼芽破土而出。不久，又相繼長(zhǎng)出67株幼苗。幾年后，這68株鵝耳櫟樹長(zhǎng)勢(shì)都很好。后來，高維孝用第二代普陀鵝耳櫪的枝條進(jìn)行扦插試驗(yàn)，又獲得成功。后來，高維孝用第二代普陀鵝耳櫪的枝條進(jìn)行扦插試驗(yàn)，又獲得成功。現(xiàn)在大約有250棵鵝耳櫟樹在普陀山、杭州植物園等地生長(zhǎng)，這一物種終于可以在地球上繁育下去了。

廣西火桐現(xiàn)僅存3株梧桐科落葉喬木，瀕危種，國家2級(jí)保護(hù)植物，為我國特有。木材紋理直，材質(zhì)柔韌易加工，不開裂，是制作家具、建筑、膠合板的上等用材。先花后葉，花色鮮艷靚麗。具有很高的觀賞價(jià)值，是園林綠化和行道樹的佳品。廣西火桐 Erythropsis

kwangsiensis

羊角槭現(xiàn)僅存4株槭樹科落葉喬木，瀕危種，國家2級(jí)保護(hù)植物，中國特有種。與產(chǎn)于日本北海道的日本羊角槭親緣關(guān)系極為密切，系古老的殘遺種，具有重要的科學(xué)價(jià)值。

天目鐵木現(xiàn)僅存5株樺木科落葉喬木，瀕危種，國家1級(jí)保護(hù)植物，中國特有種。因其所處地歸當(dāng)?shù)剞r(nóng)村集體所有，生境受人為干擾頻繁，處境危險(xiǎn)。

華蓋木現(xiàn)僅存6株木蘭科常綠喬木，稀有種，國家1級(jí)保護(hù)植物。華蓋木為單型屬，僅1個(gè)，且成株過于稀少，雖開花結(jié)果正常，但每果成熟的種子很少，在原生母樹周圍一直未見

幼苗，天然更新能力很低。

滇桐現(xiàn)僅存6株椴樹科常綠大喬木，瀕危種，國家2級(jí)保護(hù)植物。為我國西南特有種，也是滇桐屬這一寡種屬的主要樹種之一，在區(qū)系地理研究和選育珍貴樹種應(yīng)用中均有重要價(jià)值.

膝柄木現(xiàn)僅存10株衛(wèi)矛科半常綠喬木，瀕危種，國家1級(jí)保護(hù)植物。我國僅此一種。廣西西南部發(fā)現(xiàn)的膝柄木是該屬分布最北的種類。對(duì)研究我國種子植物區(qū)系地理及其熱帶親緣具有重要的科學(xué)價(jià)值。

紅花木蓮 漸危種。分布區(qū)域雖然較廣，但分布零星，數(shù)量較少，由于不斷采伐利用，有滅絕的危險(xiǎn)。

花梨木，主要產(chǎn)于我國的海南省，其木材的名貴程度僅次于紫檀木。

世界瀕危珍稀植物--------紅豆杉(植物黃金),屬國家一級(jí)保護(hù)植物.其樹皮提煉的紫杉醇可治療好多癌癥.