滅絕的長江白鱘重新回到長江流域,早已馴化的野生物種重新出現(xiàn)……這些存在于科幻小說里的場景,因保存起來的種質資源以及基因技術的發(fā)展與利用,而變得未來可期。
10月20日,在天府現(xiàn)代種業(yè)園正式運行的四川省種質資源中心庫(以下簡稱“中心庫”),正是帶著“種質資源保護與利用”的使命誕生,成為全國唯一涵蓋植物、食用菌、畜禽、水產等種質資源的省級綜合性資源庫,也是國家種質資源庫(四川)中期庫。
這座全國唯一的省級綜合性資源庫為何落地四川,有何特別?將為四川乃至西南種業(yè)發(fā)展帶來什么?
為何建?
為四川乃至西南種質資源找到一個安穩(wěn)的“家”
如果說種業(yè)是農業(yè)的“芯片”,那么種質資源是農業(yè)的“核心芯片”。
一粒種子,一根塊莖,一片葉子……都可能成為攜帶作物遺傳信息的載體,成為支撐農業(yè)科技原始創(chuàng)新和新品種培育的源頭。中國工程院院士劉旭在首屆天府種質資源學術研討會上直言,一份優(yōu)異種質,甚至一個優(yōu)異基因可以造就一個產業(yè)。
四川是農業(yè)大省,也是全國種質資源最為豐富的地區(qū)之一。在“第三次全國農作物和畜禽種質資源普查與收集行動”順利完成后,四川新收集和征集農作物種質資源達9880份,資源數(shù)量居全國第一,11個畜禽遺傳新資源通過國家鑒定,甲著小麥、涼山黑綿羊等9個種質資源先后入選全國十大優(yōu)異種質資源。
一個急迫的問題擺在眼前,如何保護和利用好這些種質資源?建設種質資源中心庫成為首選。
2019年2月,農業(yè)農村廳組織四川省農業(yè)科學院(以下簡稱“省農科院”)及四川農業(yè)大學等相關單位專家赴北京、江蘇等地4個資源庫進行了專題調研,由此開啟了中心庫的調研進程。
一年后,中心庫正式獲批建設,2022年正式動工,到2024年10月20日正式運行。經過近4年的努力,中心庫從一張“規(guī)劃圖”到“實景圖”,四川振興種業(yè)跑出加速度。
“建設四川省種質資源中心庫,實際上是為四川乃至西南種質資源找到一個安穩(wěn)的‘家’。”省農科院副院長楊武云介紹,一方面為子孫后代保存好西南區(qū)特色農業(yè)基因資源,另一方面將大大促進優(yōu)異基因的發(fā)掘與育種應用,為種業(yè)科技持續(xù)創(chuàng)新提供堅實的物質保障。
如何管?
“存、析、用”是中心庫三大核心功能
“四川省種質資源中心庫是集農作物、畜牧、水產等于一體的省級綜合性庫,在全國是首個。”全國畜牧總站畜禽資源處處長孫飛舟在接受采訪時透露,作為戰(zhàn)略庫,中心庫采用冷凍遺傳材料的形式來保存地方品種,相較于活體保種是一個有效補充,也是保護品種的最后一道防線,對地方品種的保護具有非常重要的意義。
“存、析、用”,是中心庫運行的三大核心功能。“存”是首要任務,該中心庫可保存各類種質資源188.4萬份(劑),其中,植物種質資源52.4萬份、畜禽種質資源105萬劑、水產種質資源26萬劑。
在中心庫自動中期庫,記者見到種子登記入庫的工作場景。該中心庫工作人員蘇國釗在電腦上建立一個入庫計劃后,登記好的種子,經傳送帶、機械臂等自動化裝置,在8米多高的貨架上,找到指定位置進行精準儲存,“科技感”十足。他介紹,中心庫基本實現(xiàn)自動化和半自動化管理,長期庫和中期庫分別在-20℃和-4℃環(huán)境中保存,分別計劃保存50年和20年。
入庫前,種質資源還需要經過一系列“體檢”和“包裝”。“以植物種子為例,入庫前我們會檢測種子活力、發(fā)芽率、胚芽健康狀態(tài)等指標,不達標的種子會淘汰掉。達標的種子經過干燥,達到一定溫度和濕度后才會進行儲存。”蘇國釗介紹。
如何快速找到并取用這些種質資源?蘇國釗介紹,“每一份登記入庫的種質資源,我們錄入它的采集地還有科屬種等信息,生成一個唯一的采集編號,取用時只要輸入采集編號或種質名稱,就能精準取用,最快只要3~5分鐘就能完成存取。”
“投入使用后,首先是試運行,等各項指標穩(wěn)定后,再陸續(xù)把此前收集到的農作物、畜禽、水產、花卉、中藥材和林木的資源入庫。”楊武云介紹。
不同于植物,畜牧和水產種質資源收集和保存有其特殊性。省農科院水產研究所研究員龔全介紹,目前魚類主要依托基地進行活體保種為主,中心庫建成后,未來會考慮將一些重要物種,以基因、細胞、胚胎等材料的形式進行冷凍保存。
怎么用?
在保護中利用,讓優(yōu)異資源轉化為優(yōu)勢產業(yè)
如何利用好中心庫?在現(xiàn)場見證中心庫的全面運行后,四川天豫興禾生物科技有限公司首席科學家胥南飛充滿期待,“如果中心庫的種質資源庫可以供全國育種家們查詢,其中有哪些資源?它的特性是什么?這樣能更大限度促進品種選育。”
在保護中利用,在利用中保護,正是中心庫高質量運行的關鍵。除了收集和保存種質資源,兼顧發(fā)揮好“析”和“用”兩大功能。
“聚焦種質資源基因的鑒定、挖掘和分析,利用其有益基因育成新品種改良品種,推動產業(yè)發(fā)展。”楊武云介紹。
據(jù)了解,目前中心庫已搭建一支集資源庫管理和農作物、林草、畜禽、水產等種質資源研究為一體的團隊,同時建立了一套制度,來保障中心庫高效運行。省農科院黨委書記、院長牟錦毅稱,年底前,將入庫15000-20000份種質資源,其中包括四川省第三次全國農作物普查收集到的種質資源。
農業(yè)農村廳相關負責人介紹,接下來,四川將加快全省特色農林種質資源入庫集中保存,完善“一庫多圃”資源保護體系;加快打造農業(yè)種質資源鑒定評價平臺,建設省級資源鑒定評價中心和一批分中心;建立健全“種子銀行”托管、資源共享利用有償使用、校院企地交流合作“三大機制”,提高優(yōu)異種質資源的利用效率,推動種業(yè)振興行動取得更大成效。