國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)：為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)保留“火種”

電影《流浪地球》里有一個(gè)細(xì)節(jié)，為了人類文明的延續(xù)，“火種計(jì)劃”即將啟動(dòng)，領(lǐng)航員空間站里，一億顆基礎(chǔ)農(nóng)作物的種子被冷藏起來(lái)，種子就是“火種”，人類可以在新的星球種出自己的糧食。雖是科幻電影，“末日種子庫(kù)”的設(shè)定卻并非虛構(gòu)。“在我們國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)長(zhǎng)期庫(kù)里就保存著數(shù)十億顆珍貴的作物種子，總共有43.5萬(wàn)份不同的品種，這些種子一般可以在零下18攝氏度的種質(zhì)庫(kù)里最少保存50年以上，這就是我們的‘火種計(jì)劃’。”國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)副主任方溈說(shuō)。

這些種子有個(gè)科學(xué)的名字，叫作物種質(zhì)資源，它們是攜帶作物遺傳信息的載體，具有實(shí)際或潛在的利用價(jià)值。作物種質(zhì)資源是保障國(guó)家糧食安全、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵性戰(zhàn)略資源。人類未來(lái)面臨的食物、能源和環(huán)境危機(jī)的解決都有賴于作物種質(zhì)資源，作物種質(zhì)資源越豐富，基因開(kāi)發(fā)潛力越大，生物產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。

為了更好地保護(hù)和利用作物種質(zhì)資源，在科技部、財(cái)政部的支持下，在國(guó)家科技基礎(chǔ)條件平臺(tái)中心指導(dǎo)下，依托中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所，全國(guó)40多家優(yōu)勢(shì)單位，聯(lián)合建立了國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)，專門從事作物種質(zhì)資源收集、整合、保存與共享服務(wù)。該資源庫(kù)面向全國(guó)科研院所、大專院校、企業(yè)、政府部門、生產(chǎn)單位和社會(huì)公眾開(kāi)展共享服務(wù)，為科技創(chuàng)新、作物育種和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供作物種質(zhì)資源實(shí)物及信息。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十三五”以來(lái)該資源庫(kù)開(kāi)展實(shí)物共享24.6萬(wàn)份次、信息共享128.9萬(wàn)人次，同時(shí)開(kāi)展了一系列的專題服務(wù)，為保障我國(guó)糧食安全、現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展、科技原始創(chuàng)新，助力精準(zhǔn)脫貧和鄉(xiāng)村振興提供了強(qiáng)有力的支撐。

據(jù)方溈介紹，我國(guó)分別于1956—1957年、1979—1983年對(duì)作物種質(zhì)資源進(jìn)行了兩次普查，收集資源30多萬(wàn)份。近年來(lái)，隨著氣候、自然環(huán)境、種植業(yè)結(jié)構(gòu)和土地經(jīng)營(yíng)方式等的變化，導(dǎo)致大量地方品種迅速消失，作物野生近緣植物資源也因其賴以生存繁衍的棲息地遭受破壞而急劇減少。2015年，我國(guó)啟動(dòng)了第三次全國(guó)農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)，在劉旭院士的帶領(lǐng)下，全力摸清我國(guó)作物種質(zhì)資源家底，對(duì)古老地方品種及野生資源開(kāi)展搶救性收集，計(jì)劃收集各類種質(zhì)資源10萬(wàn)份。

資源庫(kù)建立了較為完善的軟硬件設(shè)施，確保這些珍貴種質(zhì)資源的安全保存，其中包括長(zhǎng)期庫(kù)1座、復(fù)份庫(kù)1座、中期庫(kù)10座、種質(zhì)圃43個(gè)，保存各類作物種質(zhì)資源超過(guò)50萬(wàn)份，保存總量位居世界第二。

對(duì)種質(zhì)資源的深入研究支撐了一批重大成果的產(chǎn)生。自2003年以來(lái)，國(guó)家作物種質(zhì)資源庫(kù)團(tuán)隊(duì)取得了國(guó)家科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)1項(xiàng)、創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)獎(jiǎng)1項(xiàng)、二等獎(jiǎng)4項(xiàng)、技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，有力地推動(dòng)了農(nóng)業(yè)科技原始創(chuàng)新。

種質(zhì)資源是育種的基礎(chǔ)材料。沒(méi)有種質(zhì)資源，育種就是無(wú)源之水、無(wú)本之木。利用作物野生近緣植物與栽培品種開(kāi)展遠(yuǎn)緣雜交，創(chuàng)制出新的種質(zhì)資源，就是為育種提供突破性材料的重要途徑。比如2018年獲得國(guó)家技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)的“小麥與冰草屬間遠(yuǎn)緣雜交技術(shù)及新種質(zhì)創(chuàng)制”，就是利用小麥和冰草雜交，創(chuàng)制出小麥育種緊缺的高穗粒數(shù)、廣譜抗病新種質(zhì)，其利用已初顯成效。

通過(guò)發(fā)掘傳統(tǒng)優(yōu)異資源，還可以支撐特色農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)。“我們保存的許多傳統(tǒng)優(yōu)質(zhì)地方品種都是老祖宗幾百甚至幾千年傳承下來(lái)的，雖然可能有些缺陷，比如產(chǎn)量不高、不抗病蟲(chóng)等，但是能流傳下來(lái)必有其優(yōu)點(diǎn)，在大家對(duì)優(yōu)質(zhì)農(nóng)產(chǎn)品需求不斷增長(zhǎng)的今天，仍能發(fā)揮重要作用。”方溈說(shuō)，“例如，毫目細(xì)是云南地區(qū)一個(gè)特色水稻老品種，香軟、冷不回生，但是植株能達(dá)3米多高、產(chǎn)量很低，最多畝產(chǎn)300斤，慢慢的就沒(méi)人種了，自然消失了。后來(lái)，有云南企業(yè)家知道這個(gè)品種，就把種子引回去，重新推廣種植并形成了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)，打造出‘遮放貢米’這一優(yōu)質(zhì)稻米品牌，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展了15萬(wàn)畝，年產(chǎn)值4億多，效益十分顯著。”