据联合国粮农组织估计,在过去一个世纪里,全球作物多样性减少了75%。目前,全球范围内大约有1750个种子库和基因库,用以保护和研究种质资源,此外,人类也将很多全球性问题的解决寄托于此。

图片来源:农财网种业宝典
人类灾后重建家园的最后希望
比如大家最熟悉的建在挪威的“世界末日种子库”,是于2008年挪威政府在斯瓦尔巴群岛群岛北极圈建立的,将世界各地300多万种植物的种子放入永久冻土层的隧道,用来抵御任何全球性自然灾害或人为灾难。在过去的十几年间,已经有1亿多粒农作物种子被送了进来,世界末日种子库也被科学界看成是未来人类灾后重建家园的最后希望。

图片来源:©国际生物多样性联盟/CIAT
对抗灭绝的工具
1987年,比利时植物学家Daniel Debouck和他的同事在哥斯达黎加的一个小镇卡塔戈的郊区寻找野生咖啡豆时,发现了一个新的品种。他们收集了样本,并把其带到哥伦比亚,储存在那里的一个种子银行。许多年后,科学家们发现这种咖啡豆对白色霉菌有抗性,遗传学家随后利用这种咖啡豆的种子,培育出一种具有抗性的新品种。这个故事说明了基因库的重要性。Daniel Debouck这样定义基因库:“这是一种对抗灭绝的工具——不仅是生物灭绝,也是知识的灭绝。”

位于中国农科院的新建成的国家作物种质库
农业科技创新、现代种业发展的基础
对中国而言,种质资源是农业科技原始创新、现代种业发展的物质基础,是支撑农业可持续发展的重要战略性资源。中国国家农作物种质资源新库建在中国农科院作物科学研究所,2021年9月,新的国家作物种质库建成并投入试运行。新库容量为150万份,保存能力从目前来讲位居世界第一。2017年成立的国家重要野生植物种质资源库,如今已成为中国国家生物种质与实验材料资源重要的收集、保藏、共享、利用中心。科技助力,中国野生植物种质资源保护、利用更加安全高效。目前,国家野生种质资源库储存入库的资源规模达1.3万种12万余份。

一名技术人员评估种子样本的质量
图片来源:©国际生物多样性联盟/CIAT
应对气候变化的挑战,基因图谱助力开发新品种
种子不仅仅只是被保存,更重要的是会对它们进行研究,尤其是基因图谱的研究。一旦基因组图谱绘制出来,科学家就可以利用基因编辑技术开发出产量更高、营养更丰富、毒素更少、应对气候变化更有弹性的植物。科学家过去开发植物的重点是高产或抗虫,而现在,他们正在努力开发能够耐高温、耐干旱和耐涝的品种。来自世界基因库的科学家们在展望未来的同时,也开始使用人工智能来查明世界各地尚未探索的生物多样性热点地区,这些地区可能会产生新的植物品种。
Reference:
1.How seed gene banks are preserving biodiversity and providing a hedge against climate change(GLP)
https://geneticliteracyproject.org/2022/06/15/how-seed-gene-banks-are-preserving-biodiversity-and-providing-a-hedge-against-climate-change/
2.Colombian gene bank provides hedge against climate change(www.ft.com)
https://www.ft.com/content/71d01ed6-f5ca-4a96-b38d-241ae78f79f1
3.全球各地种子库,现状如何?(农财网种业宝典)
https://mp.weixin.qq.com/s/Ka4UyIgVXZPcFAdfkiYCzA
4.库容量150万份,新国家作物种质库项目正式开工建设!《种业视点》聊聊中国种子库那些事儿(农财网种业宝典)
https://mp.weixin.qq.com/s/2RwZUCTqkjQgYNO0oxdxaQ