走進(jìn)國(guó)家熱帶牧草中期(備份)庫(kù) 探秘種子驛站
2021年04月12日 08:50  來(lái)源:海南日?qǐng)?bào)  宋體
3月23日,在熱科院品資所熱帶牧草基地,工人在大田中收種。
3月23日,在熱科院品資所熱帶牧草基地,工人在大田中收種。

  文\海南日?qǐng)?bào)記者 邱江華 圖\海南日?qǐng)?bào)記者 張茂

  時(shí)至萬(wàn)物生,芽蘗由地中。

  一粒種子可以改變一個(gè)世界。頑強(qiáng)堅(jiān)韌、落地生根、破土而出、開枝散葉……對(duì)于種子,人類從不缺少贊譽(yù)之詞。種子對(duì)人類農(nóng)業(yè)文明的產(chǎn)生有著決定性的影響,也是人類走到今天不可或缺的一環(huán)。以前,種子的作用在“能產(chǎn)糧食、能吃飽飯”。如今,隨著科學(xué)技術(shù)手段的不斷進(jìn)步,種子已成為高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)高效的核心,種業(yè)已成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)的前沿。

  我們仰望星空,探索種子奧秘,讓小種子迸發(fā)大能量,打好種業(yè)翻身仗;同時(shí)俯身大地,了解一粒種子從枝頭到實(shí)驗(yàn)室的科研之旅。

科研人員用放大鏡對(duì)種子進(jìn)行細(xì)挑選,篩選出細(xì)小種子,并將壞種子、破損種子和混雜的其他種子挑出丟掉。

  斬十余關(guān)卡方可入庫(kù)

  中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所(以下簡(jiǎn)稱熱科院品資所)熱帶牧草基地坐落于儋州市寶島新村,這里也是國(guó)家草品種區(qū)域試驗(yàn)站。

  沿著基地里百余米長(zhǎng)的小路走,可直達(dá)國(guó)家熱帶牧草中期(備份)庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱備份庫(kù))。十余個(gè)竹制的圓形簸箕里裝著一袋袋種子,在備份庫(kù)的大門前鋪了滿滿一片!斑@是在曬種!睙峥圃浩焚Y所熱帶草業(yè)研究中心副研究員張瑜介紹說。

  一粒種子,從掛上枝頭到被科研人員取下,最后作為優(yōu)質(zhì)的科研品種入庫(kù)保存,要經(jīng)歷多少道程序?如何“大浪淘沙”,精準(zhǔn)選出優(yōu)質(zhì)種子?神秘的種子庫(kù)里又是何種風(fēng)景?在國(guó)家熱帶牧草中期備份庫(kù)里,我們可以找到答案。

  迎著晨光,戴上草帽、穿好水鞋、扛起耙子,熱帶牧草基地的工人白昌福準(zhǔn)備下地收種了。在熱帶牧草基地呆了近20年,他每天的工作就是輾轉(zhuǎn)于寸寸青草間,將成熟的果莢取下收入尼龍網(wǎng)袋中。而后,與妻子符金科擇一個(gè)好日頭,將種子袋攤開,放在簸箕里進(jìn)行日光曬種,使果莢殼變干。

3月23日,工人白昌福和妻子符金科將種子袋攤開,放在簸箕里,日光曬種,使果莢殼變干。

  這是收集種子最前端的工作?此坪(jiǎn)單,卻考驗(yàn)著人的耐心和細(xì)致!澳憧催@些尼龍袋里,都有一個(gè)小紙牌,上面寫著種子的編號(hào),這是它們的‘身份密碼’。”張瑜說,工人一邊采集種子,一邊要登記采集的時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)緯度,種子的最初質(zhì)量、數(shù)量和包裝情況等信息都將被錄入信息庫(kù),進(jìn)行建檔和管理。

  日光曬種是熱帶牧草基地目前最主要的干燥處理方式!皠偛傻姆N子含水量高,如果不及時(shí)進(jìn)行干燥處理,種子很快就會(huì)老化。并且種子最終要保存在零下的冷庫(kù)中,不干燥徹底的話,種子內(nèi)的水分會(huì)形成冰晶導(dǎo)致種子死亡!睆堣み叿瓌(dòng)著簸箕里的尼龍網(wǎng)袋,邊解釋說。

工人白昌福展示剛采集到的成熟果莢。

  此階段完成后,種子才由“露天大曬場(chǎng)”轉(zhuǎn)移到備份庫(kù)的實(shí)驗(yàn)室里。只見符金科將曬好的種子撒入簸箕中,再用兩塊磚進(jìn)行摩擦,以去掉果莢殼。再選擇大小合適的篩子,一來(lái)一回抖落間,種子紛紛揚(yáng)揚(yáng)篩下,果殼、枝葉等較大雜質(zhì)則被留在了篩中,之后丟棄。

  到這一步,還不夠!接著進(jìn)行粗挑選,將混雜在種子里的小枝葉、土塊等肉眼可見的雜質(zhì)挑出。再進(jìn)行細(xì)挑選,借助放大鏡,將壞種子、破損種子和混雜的其他種子挑出。經(jīng)過篩選的種子被裝入透明封口袋里。至此,前期的清選工作才算完成,得到的是飽滿而純凈的種子。

在種子中期備份庫(kù),科研人員尋找?guī)煳惶?hào),嚴(yán)格確保和標(biāo)簽上的號(hào)一一對(duì)應(yīng),方便后期拿取。

  為什么要篩選種子?保存、研究種子有何價(jià)值?熱科院品資所熱帶草業(yè)研究中心主任郇恒福說,熱帶牧草種質(zhì)資源是熱帶作物種質(zhì)資源的重要組成部分,蘊(yùn)藏著豐富的遺傳基因,是篩選、培育優(yōu)良品種的素材和基因源。

  計(jì)算千粒重、發(fā)芽率測(cè)定、再次徹底干燥處理、水分測(cè)定……累計(jì)十余道“關(guān)卡”,只有全部過關(guān)的種子,才算是有效種子,這也是最終能進(jìn)入冷庫(kù)保存的種子。

  29科280屬759種14673份,這是截至目前該備份庫(kù)已經(jīng)收集到的牧草種質(zhì)資源。其中,種子入庫(kù)保存共16科245屬623種9980份,上交入國(guó)家?guī)毂4鏌釒敛莘N質(zhì)材料3677份。庫(kù)(圃)結(jié)合的熱帶牧草種質(zhì)資源保存體系構(gòu)建完成。

  如此數(shù)量,是一個(gè)什么概念?郇恒福告訴我們,該備份庫(kù)的熱帶牧草種質(zhì)資源保存量居國(guó)內(nèi)第一、世界第二。

科研人員在數(shù)種子,每次數(shù)50粒種子,重復(fù)3次。

  “文武雙全”的“種子獵人”

  備份庫(kù)里的種子,很大一部分是由熱科院品資所熱帶草業(yè)研究中心種質(zhì)庫(kù)采集隊(duì)員們跋山涉水從野外采集回來(lái)的。野外采集植物種子是一項(xiàng)極其漫長(zhǎng)、枯燥并充滿危險(xiǎn)的工作。

  采集隊(duì)里的每個(gè)人都是野外科考的專家,都是識(shí)別植物的高手,多的時(shí)候他們每年有近三分之一的時(shí)間是在野外度過。進(jìn)深山、闖雨林、爬高樹、翻峭壁……對(duì)于中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院副院長(zhǎng)、研究員劉國(guó)道來(lái)說,這些是家常便飯。

  從1985年到熱科院工作至今,劉國(guó)道帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)用雙腳丈量著海南的幾乎每個(gè)村落、每片山林、每條河流。他們?cè)B續(xù)38天在海南野外考察,也曾連續(xù)5年“闖入”云南的深山老林。

  2020年9月,劉國(guó)道及其團(tuán)隊(duì)共7人前往三沙市開展種質(zhì)資源考察工作。不料路遇狂風(fēng)大浪,其中一名隊(duì)員直接被浪從快艇上打到海里去!昂@司腿缟揭粯酉蛭覀儔簛(lái),根本無(wú)法抵抗。”劉國(guó)道說,雖然每次出發(fā)采種之前,都力求做到萬(wàn)全準(zhǔn)備,但危險(xiǎn)都是不可預(yù)測(cè)的,誰(shuí)也不知道此行即將面臨的是什么。后來(lái),整個(gè)快艇被風(fēng)浪打翻,7人在海上漂浮了半個(gè)多小時(shí),所幸等來(lái)了救援的沖鋒舟。

劉國(guó)道在對(duì)柱花草資源進(jìn)行鑒定。

  實(shí)際上,諸如此類的危險(xiǎn)事件在劉國(guó)道及其團(tuán)隊(duì)多年來(lái)的采種之路上時(shí)常發(fā)生。有人將種質(zhì)采集員稱為“種子獵人”,因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間的野外作業(yè)讓他們必須適應(yīng)各種極端的工作環(huán)境。采集員通常是“文武雙全”的,有時(shí)候他們要像福爾摩斯一樣,根據(jù)百年前文獻(xiàn)中的模糊線索,一點(diǎn)點(diǎn)推理出植物可能生長(zhǎng)的地方;有時(shí)候又要像精明的獵人一樣追隨著現(xiàn)場(chǎng)的蛛絲馬跡找到目標(biāo)植物。

  一次次面向小草躬身,一片一片觀察,一點(diǎn)一點(diǎn)查找,一株一株采集,山風(fēng)呼嘯于耳邊,皓月星辰落身上,時(shí)光封存在一粒又一粒種子中。這些年來(lái),劉國(guó)道及其團(tuán)隊(duì)走遍了我國(guó)南方15省(自治區(qū)和直轄市),目前收集到草種標(biāo)本共計(jì)8000余份,其中南方重要牧草資源的科、屬實(shí)現(xiàn)了100%的覆蓋,種級(jí)水平保存量占南方分布種總數(shù)的70%以上。

  在基本完成國(guó)內(nèi)熱區(qū)熱帶牧草種質(zhì)資源考察和收集工作的同時(shí),劉國(guó)道及其團(tuán)隊(duì)還將“科研觸角”伸至30多個(gè)熱帶國(guó)家和地區(qū),相繼建立起農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶牧草種質(zhì)資源圃、國(guó)家熱帶牧草資源保存中期(備份)庫(kù),目前已累計(jì)收集熱帶牧草種質(zhì)資源1.4萬(wàn)多份。

在溫度-4℃的種子中期備份庫(kù),科研人員在調(diào)整軌道,移動(dòng)種子架。

  種子變革主導(dǎo)農(nóng)業(yè)飛躍

  進(jìn)入位于備份庫(kù)負(fù)一層的種子中期低溫保存庫(kù),即使穿著厚重的軍大衣,也免不了要打幾個(gè)寒顫。近一百平方米的空間,恒溫是-4℃,整齊排列的種子架里,躺著一萬(wàn)多份來(lái)自世界各地的熱帶牧草種子。這是熱科院品資所熱帶草業(yè)研究中心將近30多年3代人的汗水勞動(dòng)下的成果。這些種子短暫的“休眠”于此,或許未來(lái)的某一天,某些種類的牧草在野外消失,它們便會(huì)應(yīng)約蘇醒再次綻放活力。

  “這也是種子庫(kù)的意義所在!臂ê愀Uf,熱帶作物種質(zhì)資源在我國(guó)乃至世界各國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展中都具有重要的戰(zhàn)略地位。保護(hù)作物種質(zhì)資源,就是保護(hù)作物物種遺傳多樣性資源。

  在特定意義上,一個(gè)物種可以影響一個(gè)國(guó)家的興衰,一個(gè)基因也可以決定一個(gè)產(chǎn)業(yè)的成敗。因此,世界各國(guó)都對(duì)保護(hù)各類生物資源,包括作物資源倍加重視。資料顯示,我國(guó)的農(nóng)作物種質(zhì)資源保存體系建設(shè)相對(duì)完善,由庫(kù)、圃構(gòu)成,已建成國(guó)家種質(zhì)資源長(zhǎng)期庫(kù)及其復(fù)份庫(kù)各1座、國(guó)家中期保存庫(kù)10座、國(guó)家種質(zhì)資源圃40個(gè)以及原生境保護(hù)點(diǎn)116個(gè)。幾乎包含了我國(guó)大部分的作物資源和部分的熱帶作物種質(zhì)資源。

  “熱帶作物種類豐富,但均為小類作物,多數(shù)種類未能建圃保存。尤其是海南島,特有作物有600多種,多數(shù)處于瀕危、滅絕的風(fēng)險(xiǎn)之中!臂ê愀Qa(bǔ)充說道,因此,在海南島運(yùn)行國(guó)家熱帶牧草中期備份庫(kù),不僅符合我國(guó)作物種質(zhì)資源保護(hù)戰(zhàn)略,也具有特殊的必要性。

  “農(nóng)業(yè)每次質(zhì)的飛躍,都是種子變革主導(dǎo),沒有現(xiàn)代種業(yè)的支撐就沒有農(nóng)業(yè)的現(xiàn)代化。”劉國(guó)道說,這些年來(lái),熱科院熱帶牧草研究中心一方面努力構(gòu)建起一套完善的熱帶牧草資源收集與保存體系,另一方面也積極推進(jìn)新品種選育、成果推廣工作。

  走出備份庫(kù),目光所及,沃野千里,牧草青青!斑@一處匍匐地面生長(zhǎng)的是狗牙根,可用于鋪建草坪,或用作固土護(hù)坡綠化材料種植。我們對(duì)其做評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),主要為篩選耐鹽的優(yōu)異材料。那一處是柱花草,我們對(duì)其做引進(jìn)資源適應(yīng)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn),以確定國(guó)外引進(jìn)資源可以在海南良好生長(zhǎng)……”劉國(guó)道如數(shù)家珍地介紹著,熱科院一代又一代牧草人,他們秉承著真摯的科研情懷,接續(xù)在青青草地上不斷破譯出“生命天書”。

  熱帶牧草種子入庫(kù)過程:

  收種

  曬種,使果莢殼變干

  搓種,去掉果莢殼

  去除雜質(zhì),清選出合適的種子

  測(cè)定種子千粒重

  測(cè)定種子發(fā)芽率

  檢測(cè)發(fā)芽合格后,將種子裝入封口袋

  對(duì)種子進(jìn)行真空處理

  將種子放入中期備份庫(kù)

  開展資源鑒定評(píng)價(jià)工作

  (邱江華 輯)

  原標(biāo)題:走進(jìn)國(guó)家熱帶牧草中期備份庫(kù) 探秘種子驛站

編輯:李?yuàn)W迪