探访中国西南野生生物种质资源库

目前，中国西南野生动物种质资源库共收集和保存各种种质资源20955种，169281株。其中，野生植物种子有8855种，*国野生植物种数的30%。图中显示了一些种子灯。

中国西南地区野生动物种质资源库位置照片

在亚马逊雨林，每平方公里有100种植物，而在这里，当你踩上它时，有数百种植物。

这是中国西南地区的野生动物种质资源库。在昆明北郊，黑龙潭以植物园而闻名。很少有人知道种质资源库。

虽然低调但突出:中国唯一的国家野生动物种质资源库和世界上两个按照国际标准建立的野生动物种质保护设施之一被认为是中国野生动物种质资源的“诺亚方舟”。

截至2014年底，共收集和保存各类种质资源20955种，169281株。其中，野生植物种子有8855种，*国野生植物种数的30%。

不能让地球只有玉米

当玉米是唯一的主食时，人类很难生存。爆炸性电影《星际穿越》中对未来的描述令人印象深刻。生物多样性，听起来像一个宏大的术语，实际上离我们很近。试想一下，如果附近只有一种植物，每天只能吃一种食物，是不是“爱得太累了”？

生物多样性的基础正是种质资源。中国是世界上生物种质资源最丰富的国家之一，但其生物多样性受到人口增长和快速经济建设的严重威胁。科学家推测，我国野生动植物正以每天一种的速度濒临灭绝，“也就是说，中国每年有300多种野生动植物濒临灭绝。”中国科学院昆明植物研究所的杨香允博士说。

在实用主义者看来，确保人类赖以生存的物种的安全是件好事。拯救那些稀有的野生植物有什么用？野生动物种质资源库主任李德洙用一句简单的话说服了记者:“袁隆平的杂交水稻养活了中国人，杂交水稻的一个重要种质资源来自海南的一种野生稻。”然而，在云南省，20世纪80年代存在于26个地方的野生稻种群在24个地方消失了。

另一个证据是，在20世纪50年代末，美国大豆感染了胞囊线虫病，这使他们的大豆生产濒临毁灭。从野生大豆种质资源中筛选出抗胞囊线虫病的“北京小黑豆”，选育出高产抗病新品种，挽救了美国大豆产业，使其大豆产量居世界首位。

“在人类有时间理解自己的角色之前，有许多物种可能已经在人类的影响下消失了。”李德洙说。

更重要的是，种质资源是一个国家的战略资源和核心竞争力。猕猴桃原产于中国。现在，新西兰利用原产于中国的猕猴桃培育了一个主导国际猕猴桃市场的巨大产业。郁金香起源于地中海、中亚和*，后来传播到荷兰，成为其支柱产业。

结果，早在1946年，美国就建立了国家植物种质系统，1990年建立了国家遗传资源计划，而英国在1997年投资8000万英镑启动了千年种子库项目。

“一个物种影响一个国家的经济，一个基因与一个国家的繁荣有关。”著名植物学家、中国科学院院士吴正毅教授于1999年8月8日致函时任国务院总理*，建议尽快在中国西南地区建立野生动物种质资源库。

首相很快给了答复。中国野生动物种质“库”开始建设。

存储，不想进入

李德洙介绍说，野生种质资源库包括植物种子库、植物离体库、DNA库、微生物库和动物库。“我们的目标是保存19，000个物种和190，000份不同的种质资源。”其中，植物种子的目标是1万种，约*国野生植物数量的三分之一。

哪些种子有资格“驻留”在种质资源库中？"我们遵循3E标准，即濒危、特有和经济."李德洙说，“特有种”不仅指中国，还包括小范围的特有种，如高黎贡山特有的。

根据该标准，优先保护国家一级和二级珍稀濒危植物，如云南白药的主要成分之一的喜马拉雅红豆杉、油松和琉璃苣、徐长卿，以及许多地区的特有物种，如珙桐、云南槭、双翅目云南槭、伯乐树和云南桐。

"我们通过一个信息单元收集它们，包括种子、叶子、DNA等."野生种质资源库种子管理组组长何华杰告诉《科学日报》，采集种子时，应记录采集的时间、地点、经纬度、海拔、植物数量、土壤类型、周围环境和植被状况，并采集凭证标本作为植物鉴定的依据。

“一个母亲有九个孩子，十个和母亲一样”。为了确保遗传多样性，研究人员还应该在不同的生长地点采集相同的植物。一般来说，每株植物需要收集和保存至少10000粒种子和至少2500粒种子。

种子收集后，应进行登记，所有收集的信息应输入计算机，为收集的种子建立数据库。研究人员随后干燥、清洗并清点种子。在种子清洗室，记者看到了分离器，不同口径的屏幕和其他工具。清洗的目的是去除杂质、虫蛀和发育不良的种子。

为了确保储存的种子有效，必须进行发芽试验。研究人员将种子放入温度梯度不同的5度、15度、20度、25度和30度步进发芽培养室，或模拟25摄氏度(白天)/16摄氏度(晚上)室外环境的垂直发芽培养箱。“我们根据文献和该物种的实际生长环境确定了该物种的适宜发芽温度。”何华杰说道。

零下20摄氏度，它可以保存一百年甚至一千年。

普通种子在合适的温度和湿度下发芽，因此它们可以在室温下保存一到两年。目前，已知古代莲子在自然条件下保存时间最长，可以存活100多年。种质资源库使用低温和干燥方法使种子“休眠”并延长其活力。以玉米种子为例，如果在昆明露天存放632天，发芽率会从97.5%下降到50%，即一半的种子不会发芽。然而，如果把它保存在种质资源数据库中，几百年甚至几千年后它仍然可以开花结果。对玉米来说，理论数字是900年后，50%的种子仍能发芽。

种子库的秘密是温度和湿度。在中国科学院昆明植物研究所的一栋针形建筑的底层，有五个冷库，总面积为220平方米，湿度为15%，温度为零下20摄氏度。

打开冷藏库的门，你首先看到的是大玻璃瓶，乍一看就像是家里储藏罐里的干粮。这些大瓶子里装着较大的种子，而小的种子被放进小瓶里，然后放进密封的盒子里。“这不是一个普通的家用瓶子。它已经过严格检查，以确保其密封性。每个瓶子里都装满了变色硅胶，一旦弄湿就能及时找到。”何华杰说道。

每个瓶子的墙上都有一个编码标签。为了安全起见，当种子被储存起来时，计算机会对它们进行编码，物种的信息也会被记录下来。这里可以容纳10，000种野生动物种质资源。

“每一物种种子的保存寿命可以通过下式计算。我们希望实现100年甚至1000年规模的保存。”李德洙说，每隔5年或10年，需要进行一次发芽测试来了解种子的生命力。

为了保证这一目标的实现，将每一物种的种子分成两部分，分别存储在基础库和活动库中。基础数据库中的种子被永久保存，而活动数据库中的种子用于发芽检测、实验研究等。

种子是最容易保存的种质资源。像兰花这样难以用种子保存的植物是在试管中保存的。保存的材料包括试管苗、愈伤组织、块根、块茎、球茎和其他微繁殖或培养物。

大约70%的种子可以在低温下储存，但是大约20%的种子“难以服务”，将失去活力，并且难以在低温和低湿度下储存。“像芒果和椰子这样的热带植物不能用传统技术保存。我们称它们为‘顽固的’种子。”李德洙说。

近年来，研究人员开发了一种利用液氮对这种“任性”种子进行超低温保存的技术，逐步解决了相关的保存问题。将种子中的胚、茎尖和其他组织取出，通过渗透处理后放入液氮中中国科学院昆明植物研究所的研究员李惟七说，用这种技术保存的种子存活时间更长，成本更低。

野生种质资源的研究刚刚开始。

西南野生动物种质资源库包含许多濒危植物物种，包括2006年在云南省石林县发现的已灭绝100年的弥勒，以及仅20多种极度濒危植物物种，如油松。

“当一个物种濒临灭绝时，我们需要进行生态恢复，这也是保存种质资源的功能之一。”李德洙说。

挖掘野生种质资源为人类服务的功能基础是未来研究的关键方向。

研究员李德洙表示，研究人员已经从植物的化学成分中分离并鉴定出了一些重要成分，包括可以替代云南白药等传统药物的重要植物化学成分的开发。目前，仅治疗妇科内出血的“宫血宁”药物年产值已超过1亿元。例如，从红豆杉中提取的紫杉醇被认为是治疗乳腺癌最有效的成分。

在云南，许多物种具有研究价值，但当地的少数民族还只是初步了解。在昆明，有一种被当地人称为“播种水果”的植物。据说母猪喜欢睡觉，而且容易发胖。科学家已经从中提取出化学成分，发现它有镇静作用。现在，通过“播种果实”的推广，已经形成了一个大产业。

"我们正在做的包括对野生茶叶基因组的研究."李德洙表示，云南是茶叶种植规模较大的主要产区之一，但产业链尚未建立。他希望类似的基础研究能促进当地茶业的发展。

(北京，3月17日，《科技日报》)