走進(jìn)國家熱帶牧草中期(備份)庫 探秘種子驛站
2021年04月12日 08:50  來源:海南日報  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\海南日報記者 邱江華 圖\海南日報記者 張茂

  時至萬物生,芽蘗由地中。

  一粒種子可以改變一個世界。頑強(qiáng)堅韌、落地生根、破土而出、開枝散葉……對于種子,人類從不缺少贊譽(yù)之詞。種子對人類農(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)已成為國際科技競爭的前沿。

  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;同時俯身大地,了解一粒種子從枝頭到實驗室的科研之旅。

科研人員用放大鏡對種子進(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

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

  沿著基地里百余米長的小路走,可直達(dá)國家熱帶牧草中期(備份)庫(以下簡稱備份庫)。十余個竹制的圓形簸箕里裝著一袋袋種子,在備份庫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?神秘的種子庫里又是何種風(fēng)景?在國家熱帶牧草中期備份庫里,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?此坪唵,卻考驗著人的耐心和細(xì)致!澳憧催@些尼龍袋里,都有一個小紙牌,上面寫著種子的編號,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間、地點、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,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,如果不及時進(jìn)行干燥處理,種子很快就會老化。并且種子最終要保存在零下的冷庫中,不干燥徹底的話,種子內(nèi)的水分會形成冰晶導(dǎo)致種子死亡!睆堣み叿瓌又せ锏哪猃埦W(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”轉(zhuǎn)移到備份庫的實驗室里。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,一來一回抖落間,種子紛紛揚揚篩下,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,科研人員尋找?guī)煳惶,?yán)格確保和標(biāo)簽上的號一一對應(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。

  計算千粒重、發(fā)芽率測定、再次徹底干燥處理、水分測定……累計十余道“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)入冷庫保存的種子。

  29科280屬759種14673份,這是截至目前該備份庫已經(jīng)收集到的牧草種質(zhì)資源。其中,種子入庫保存共16科245屬623種9980份,上交入國家?guī)毂4鏌釒敛莘N質(zhì)材料3677份。庫(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,是一個什么概念?郇恒福告訴我們,該備份庫的熱帶牧草種質(zhì)資源保存量居國內(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)庫采集隊員們跋山涉水從野外采集回來的。野外采集植物種子是一項極其漫長、枯燥并充滿危險的工作。

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

  從1985年到熱科院工作至今,劉國道帶領(lǐng)團(tuán)隊用雙腳丈量著海南的幾乎每個村落、每片山林、每條河流。他們曾連續(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,劉國道及其團(tuán)隊共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,其中一名隊員直接被浪從快艇上打到海里去。“海浪就如山一樣向我們壓來,根本無法抵抗!眲勒f,雖然每次出發(fā)采種之前,都力求做到萬全準(zhǔn)備,但危險都是不可預(yù)測的,誰也不知道此行即將面臨的是什么。后來,整個快艇被風(fēng)浪打翻,7人在海上漂浮了半個多小時,所幸等來了救援的沖鋒舟。

劉國道在對柱花草資源進(jìn)行鑒定。

  實際上,諸如此類的危險事件在劉國道及其團(tuán)隊多年來的采種之路上時常發(fā)生。有人將種質(zhì)采集員稱為“種子獵人”,因為長時間的野外作業(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,一點點推理出植物可能生長的地方;有時候又要像精明的獵人一樣追隨著現(xiàn)場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,一點一點查找,一株一株采集,山風(fēng)呼嘯于耳邊,皓月星辰落身上,時光封存在一粒又一粒種子中。這些年來,劉國道及其團(tuán)隊走遍了我國南方15省(自治區(qū)和直轄市),目前收集到草種標(biāo)本共計8000余份,其中南方重要牧草資源的科、屬實現(xiàn)了100%的覆蓋,種級水平保存量占南方分布種總數(shù)的70%以上。

  在基本完成國內(nèi)熱區(qū)熱帶牧草種質(zhì)資源考察和收集工作的同時,劉國道及其團(tuán)隊還將“科研觸角”伸至30多個熱帶國家和地區(qū),相繼建立起農(nóng)業(yè)農(nóng)村部熱帶牧草種質(zhì)資源圃、國家熱帶牧草資源保存中期(備份)庫,目前已累計收集熱帶牧草種質(zhì)資源1.4萬多份。

在溫度-4℃的種子中期備份庫,科研人員在調(diào)整軌道,移動種子架。

  種子變革主導(dǎo)農(nóng)業(yè)飛躍

  進(jìn)入位于備份庫負(fù)一層的種子中期低溫保存庫,即使穿著厚重的軍大衣,也免不了要打幾個寒顫。近一百平方米的空間,恒溫是-4℃,整齊排列的種子架里,躺著一萬多份來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代人的汗水勞動下的成果。這些種子短暫的“休眠”于此,或許未來的某一天,某些種類的牧草在野外消失,它們便會應(yīng)約蘇醒再次綻放活力。

  “這也是種子庫的意義所在。”郇恒福說,熱帶作物種質(zhì)資源在我國乃至世界各國農(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,一個物種可以影響一個國家的興衰,一個基因也可以決定一個產(chǎn)業(yè)的成敗。因此,世界各國都對保護(hù)各類生物資源,包括作物資源倍加重視。資料顯示,我國的農(nóng)作物種質(zhì)資源保存體系建設(shè)相對完善,由庫、圃構(gòu)成,已建成國家種質(zhì)資源長期庫及其復(fù)份庫各1座、國家中期保存庫10座、國家種質(zhì)資源圃40個以及原生境保護(hù)點116個。幾乎包含了我國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)險之中!臂ê愀Qa(bǔ)充說道,因此,在海南島運行國家熱帶牧草中期備份庫,不僅符合我國作物種質(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!眲勒f,這些年來,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,目光所及,沃野千里,牧草青青!斑@一處匍匐地面生長的是狗牙根,可用于鋪建草坪,或用作固土護(hù)坡綠化材料種植。我們對其做評價實驗,主要為篩選耐鹽的優(yōu)異材料。那一處是柱花草,我們對其做引進(jìn)資源適應(yīng)評價實驗,以確定國外引進(jìn)資源可以在海南良好生長……”劉國道如數(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

  測定種子千粒重

  測定種子發(fā)芽率

  檢測發(fā)芽合格后,將種子裝入封口袋

  對種子進(jìn)行真空處理

  將種子放入中期備份庫

  開展資源鑒定評價工作

  (邱江華 輯)

  原標(biāo)題:走進(jìn)國家熱帶牧草中期備份庫 探秘種子驛站

編輯:李奧迪