浙江第一座綜合性的農(nóng)作物種質(zhì)資源庫，日前在浙江省農(nóng)科院楊渡基地揭牌。這是支撐浙江“科技強(qiáng)農(nóng)”目標(biāo)的一項(xiàng)重要工程。

      什么是“種質(zhì)”？它和“種子”的概念不太相同。種質(zhì)指生命體內(nèi)的遺傳物質(zhì)。不僅是種子，枝條、根莖，甚至是用試管組培出來的植物細(xì)胞，只要包含不同的基因性狀，就是一份獨(dú)特的種質(zhì)資源。

      這樣來理解，種質(zhì)資源庫，其實(shí)就是一座基因庫，一座“活”的生物“圖書館”。

      有人做過這樣的類比，如果把一個(gè)核苷酸當(dāng)作一個(gè)字符的話，那么一個(gè)普通植物細(xì)胞里貯存的遺傳信息，大概相當(dāng)于一個(gè)小型圖書館全部藏書的字?jǐn)?shù)。

      這座種質(zhì)庫，籌備了5年，建了2年，如今終于將迎來第一批科研人員、第一批種質(zhì)的入駐。

      種質(zhì)庫建設(shè)工作小組組長(zhǎng)、浙江省農(nóng)科院作物與核技術(shù)利用研究所原所長(zhǎng)張小明研究員，他懷著萬分期待，講述了浙江建綜合性種質(zhì)庫的深遠(yuǎn)意義。

浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫揭牌

      “種子是農(nóng)業(yè)的‘芯片’，種質(zhì)是芯片的原材料”

      這些天，張小明仍不時(shí)在海寧和杭州之間奔波。剛揭牌的種質(zhì)庫，還有一些設(shè)施設(shè)備、辦公用品需要安排妥當(dāng)，他全都親力親為。

      在浙江建綜合性農(nóng)作物種質(zhì)資源庫的呼聲，2014年就有了。張小明和幾位農(nóng)科院的老科學(xué)家是最早提出設(shè)想的人。

      “之前，浙江只有水稻庫、茶樹圃等一些單個(gè)品種的‘專業(yè)庫’，小麥、玉米、大豆、蔬菜等大部分農(nóng)作物的種質(zhì)都散落在各處，未能得到妥善保存，一度成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)短板。”

      中國在1986年就建成了國家作物種質(zhì)庫，在浙江之前，湖南、山西、廣西等多個(gè)省份都已經(jīng)有了自己的種質(zhì)庫。張小明最開始做的，就是到各個(gè)兄弟省份的種質(zhì)庫調(diào)研。“現(xiàn)在浙江建好庫之后，已經(jīng)成了別的省份的學(xué)習(xí)對(duì)象。”他說。

      浙江為什么需要自己的種質(zhì)資源庫？

      張小明打了個(gè)比方，如果說種子是農(nóng)業(yè)的“芯片”，種質(zhì)就是制造這枚芯片最基本的原材料。

      “育種，就是從種質(zhì)資源中挖掘優(yōu)勢(shì)基因，再通過各種技術(shù)手段，讓農(nóng)作物的后代生長(zhǎng)范圍更廣，生長(zhǎng)速度更快，產(chǎn)量更高，適應(yīng)性和抗逆性更強(qiáng)，讓人類可食用產(chǎn)品更充裕。”張小明說。

      分子育種、設(shè)計(jì)育種等技術(shù)的出現(xiàn)變革了傳統(tǒng)育種方式，極大地提高了培育新種的效率，中國水稻研究所、之江實(shí)驗(yàn)室、湘湖實(shí)驗(yàn)室等一批科研機(jī)構(gòu)，在育種手段創(chuàng)新方面都有一技之長(zhǎng)，但歸根結(jié)底，它們都需要豐富的基因資源作為基礎(chǔ)。

      包括浙江在內(nèi)，省級(jí)的資源庫大多是“中期庫”。在國家長(zhǎng)期庫，種質(zhì)資源大多“只進(jìn)不出”，具有戰(zhàn)略安全意義，中期庫除了收集、保存、鑒定種質(zhì)之外，更承擔(dān)了對(duì)外分發(fā)、共享種質(zhì)資源，服務(wù)科學(xué)研究的職責(zé)。

      “種質(zhì)庫算得上是一項(xiàng)純公益性的科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施。”張小明說，種庫前期投入大，需要專門的人員管理，但自身很難產(chǎn)出成果，也沒有經(jīng)濟(jì)效益。特別是大型的綜合庫，以往單靠科研單位的力量是很難建起來的。

      決心補(bǔ)齊這項(xiàng)短板，體現(xiàn)出了浙江建設(shè)現(xiàn)代種業(yè)強(qiáng)省和特色品種大省的魄力。

      “保存地方種質(zhì)，也是保存一段故事”

      2015年，農(nóng)業(yè)部啟動(dòng)“第三次全國農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)”。在這次行動(dòng)中，浙江調(diào)查收集和征集到各類種質(zhì)資源三千多份。普查工作為種質(zhì)庫的建設(shè)奠定了重要基礎(chǔ)。

      張小明表示，這次普查行動(dòng)，大部分工作都可以被稱作是“搶救性”的。

      翻開張小明桌上的一本《浙江農(nóng)作物種質(zhì)資源·豆類作物卷》，你也許會(huì)感到詫異，光是大豆，入選該書的竟然有77個(gè)不同的資源，它們的名字讀起來很是新奇，淳安六月白豆、浦江羊毛豆、天臺(tái)細(xì)毛白、安陽黑豆……大多與浙江的地名捆綁在一起。

《浙江農(nóng)作物種質(zhì)資源·豆類作物卷》中描述的淳安六月白豆資源狀況

      然而在許多品種的介紹里，都能看到這樣令人遺憾的描述：“在某某縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)戶零星種植，已很難收集到。在異位妥善保存的同時(shí)，建議擴(kuò)大種植面積。”

      “小時(shí)候家里的米很香，為什么現(xiàn)在吃不到了？超市里買的蔬菜，為什么沒有農(nóng)民自家種的清甜？”張小明發(fā)現(xiàn)，住在大城市里的人時(shí)常有這樣的感嘆。這是因?yàn)?，種植戶用的種子，大多從種子公司那里批量購買。長(zhǎng)此以往，地方品種受到擠壓，以致于面臨“瀕危”的風(fēng)險(xiǎn)。

      “地方優(yōu)質(zhì)品種，一般產(chǎn)量比較低，只有一些老農(nóng)民喜歡，就種兩三分地，自家種，自家吃，下一代人去了城市里，沒人種地了，很容易再也找不到了。”

      浙江擁有大量這樣古老、特色、珍稀的地方種質(zhì)資源。它們的流失，如同物種的消亡，每一年都在發(fā)生。浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫，將為這些珍稀種質(zhì)提供一片棲息之所。

      五谷豐登，還包蘊(yùn)著地方獨(dú)特的文化。很多地方品種都與當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)土人情息息相關(guān)。

      普查中發(fā)現(xiàn)的“東陽紅粟”，入選了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部評(píng)選的2019年全國十大優(yōu)異種質(zhì)資源。當(dāng)年，張小明也參與了東陽紅粟的申報(bào)工作。

東陽紅粟

      東陽紅粟是長(zhǎng)長(zhǎng)的一串，顏色鮮艷，很適合作裝飾，據(jù)東陽人介紹，當(dāng)?shù)匦路可狭?，?jīng)常用紅粟點(diǎn)綴，結(jié)婚出嫁時(shí)，也要取一片紅粟，和其它谷物一起裝擔(dān)。在東陽人心里，紅粟不僅是糧食，更有吉祥、平安的寓意。

      “保存地方種質(zhì)，也是保存一段故事，保存一種文化。”張小明說。

      “這是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的工作，要逐步挖掘，認(rèn)真研究。”

      從外觀看，浙江省農(nóng)作物種質(zhì)資源庫由三個(gè)部分組成：一棟三層樓高的綜合樓，供科研人員實(shí)驗(yàn)、辦公用，緊挨著它，是存放種質(zhì)的冷庫，比一層樓略高一些，此外還有一片150畝的試驗(yàn)圃。

      一樓、一庫、一圃，張小明說，把這三項(xiàng)設(shè)施集中在一個(gè)地方，在全國的種質(zhì)庫中都是比較少見的，尤其是試驗(yàn)圃的面積，比很多地方都要大很多。

      這樣布局，是為了最大程度提高科研效率。“種質(zhì)是活的資源，不是放起來就萬事大吉了，我們還要不斷去檢驗(yàn)它們的生命力，要種植更新，這就是圃的作用。”

      收到一份種質(zhì)后，科研人員首先要在圃里把種子種上一季，一是為了挑選出質(zhì)量最佳的選手，二是初步鑒定、比較，去掉重復(fù)的資源，接著才是干燥、包裝、稱重，入庫保存。冷庫一共由8間不同標(biāo)準(zhǔn)的單體庫構(gòu)成，在-18℃的庫里，種質(zhì)的生命力降到最低，能夠存放長(zhǎng)達(dá)50年，同樣的材料在-5℃、2℃的庫中也有備份，進(jìn)出更為方便。

      入庫后，定期的檢測(cè)必不可少，種質(zhì)的發(fā)芽率必須穩(wěn)定在一定水平，一旦發(fā)芽率下降，或者存放期到了，就需要再重新種一遍。

      種子在生命的“最后時(shí)刻”回到土地里，發(fā)芽、生長(zhǎng)、結(jié)果，在這樣的輪回中，一次次延續(xù)它獨(dú)有的基因。

省農(nóng)科院海寧楊渡科創(chuàng)基地培育的農(nóng)作物

      此前的報(bào)道中提到，種質(zhì)庫的近期種質(zhì)貯存量有30萬份，遠(yuǎn)期貯存能力達(dá)45萬份以上。然而，第一批種質(zhì)計(jì)劃入庫5000份，如此龐大的庫容，什么時(shí)候才能放滿？

      “其實(shí)現(xiàn)在國內(nèi)存放種質(zhì)的資源庫，很多都沒有超過10萬份，浙江的這個(gè)庫，是為未來10年、30年甚至更長(zhǎng)的戰(zhàn)略需要設(shè)計(jì)的，也就是說，我們預(yù)期在未來一段較長(zhǎng)的時(shí)間里存放30萬份種子，如果需要，還能繼續(xù)擴(kuò)容到45萬份。”

      張小明說，未來計(jì)劃通過立法、立規(guī)、開展合作等多種方式，收集育種專家培育的新種，最大限度發(fā)揮種質(zhì)庫的作用。

      此外，種質(zhì)庫的研究人員還將做好每一份種質(zhì)的基因鑒定、評(píng)價(jià)工作，建好信息共享平臺(tái)。

      有人會(huì)問，這么多種質(zhì)，每一份，都有它的價(jià)值嗎？

      張小明說，他看得非常長(zhǎng)遠(yuǎn)。“我們不期望每一份資源都能立刻派上用場(chǎng)，現(xiàn)在的幾千份種質(zhì)里，有幾份能馬上被利用起來，已經(jīng)很不容易，這是一項(xiàng)戰(zhàn)略性的工作，要逐步挖掘，認(rèn)真研究。”

      張小明從1983年開始從事水稻新品種遺傳育種研究工作，他觀察到，論水稻產(chǎn)量，中國肯定是全世界最高的，但是最好吃的米卻不一定在中國。

      “我們平常吃的米飯分為梗米和秈米，過去最好吃的粳米在日本，最好吃的秈米在泰國，通過科研人員的共同努力，現(xiàn)在我們已經(jīng)有了超過它們的苗頭品種。”

      為什么？他告訴記者，在過去很長(zhǎng)一段時(shí)間，水稻選育的首要標(biāo)準(zhǔn)是高產(chǎn)，在一代代篩選的過程中，高產(chǎn)之外的基因性狀未得到保存，就逐漸丟失了。

      種質(zhì)庫的存在，為的是避免這樣的遺憾，從現(xiàn)在起，為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)、高質(zhì)量發(fā)展，始終保留一份“希望的火種”。