四川农村日报全媒体记者 徐灿红 文/图

灭绝的长江白鲟重回到长江流域,早已驯化的野生物种重新出现……这些存在于科幻小说里的场景,因保存起来的种质资源以及基因技术的发展与利用,变得未来可期。

10月20日,在天府现代种业园正式运行的四川省种质资源中心库(以下简称“中心库”),正是带着“种质资源保护与利用”的使命诞生,成为全国唯一涵盖植物、食用菌、畜禽、水产等种质资源的省级综合性库,也是国家种质资源库(四川)中期库。

这座全国唯一的省级综合性资源库为何落地在四川,有何特别?将为四川乃至西南种业发展带来什么?

为什么建?

为四川乃至西南种质资源找到一个安稳的“家”

为什么要建中心库?

如果说种业是农业的“芯片”,那么种质资源就是农业的“核心芯片”。

一粒种子,一根块茎,一片叶子……都可能成为携带作物遗传信息的载体,成为支撑农业科技原始创新和新品种培育的源头。中国工程院院士刘旭在首届天府种质资源学术研讨会上直言,一份优异种质资源,甚至一个优异基因可以造就一个产业。

中心库大数据管理平台。

四川是农业大省,也是全国种质资源最为丰富的地区之一。在“第三次全国农作物和畜禽种质资源普查与收集行动”顺利完成后,四川新收集和征集农作物种质资源达9880份,资源数量居全国第一,11个畜禽遗传新资源通过国家鉴定,甲着小麦、凉山黑绵羊等9个种质资源先后入选全国十大优异种质资源。

一个急迫的问题摆在眼前,如何保护和利用好这些种质资源?建设种质资源中心库成为首选。

2019年2月,农业农村厅组织四川省农业科学院(以下简称“省农科院”)及四川农业大学等相关单位专家赴北京、江苏等4个资源库进行了专题调研,由此开启了中心库的调研进程。

一年后,中心库正式获批建设,2022年正式动工,最后于2024年10月20日正式运行。经过近4年的建设,中心库从一张“规划图”到“实景图”,四川振兴种业跑出加速度。

“建设四川省种质资源中心库,实际上是为四川乃至西南种质资源找到一个安稳的‘家’。”省农科院副院长杨武云介绍,一方面为子孙后代保存好西南地区特色农业基因资源,另一方面将大大促进优异基因的发掘与育种应用,为种业科技持续创新提供坚实的物质保障。

大容量自动化

可储存188.4万份(剂),存取最快只要3分钟

中心库有何特别?

“四川省种质资源中心库是集农作物、畜牧、水产等于一体的省级综合性库,在全国是首个。”全国畜牧总站畜禽资源处处长孙飞舟在接受采访时透露,作为战略库,中心库采用冷冻遗传材料的形式来保存地方品种,相较于活体保种是一个有效补充,也是保护品种的最后一道防线,对于地方品种的保护具有非常重要的意义。

“存、析、用”,是中心库运行的三大核心功能。“存”是首要任务,该中心库可保存各类种质资源188.4万份(剂),其中,植物种质资源52.4万份、畜禽种质资源105万剂、水产种质资源26万剂。

正在入库的种子。

在中心库自动中期库,记者见到种子登记入库的工作场景。中心库工作人员苏国钊在电脑上建立一个入库计划后,登记好的种子经传送带、机械臂等自动化装置,在8米多高的货架上,找到指定位置进行精准储存,科技感十足。他介绍,中心库基本实现自动化和半自动化管理,长期库和中期库分别在-20℃和-4℃环境中保存,分别计划保存50年和20年。

入库前,种质资源还需要经过一系列“体检”和“包装”。“以植物种子为例,入库前我们会检测种子活力、发芽率、胚芽健康状态等指标,不达标的种子会被淘汰。达标的种子经过干燥,达到一定温度和湿度后才会进行储存。”苏国钊介绍。

如何快速找到并取用这些种质资源?苏国钊介绍,“每一份登记入库的种质资源,我们录入它的采集地还有科属种等信息,生成一个唯一的采集编号,取用时只要输入采集编号或种质名称,就能精准取用,最快只要3-5分钟就能完成存取。”

“投入使用后,首先是试运行,等各项指标稳定后,再陆续把此前收集到的农作物、畜禽、水产、花卉、中药材和林木的种质资源入库。”杨武云介绍。

不同于植物,畜牧和水产种质资源收集和保存有其特殊性。省农科院水产研究所研究员龚全介绍,目前鱼类主要依托基地进行活体保种为主,中心库建成后,未来会考虑将一些重要物种,以基因、细胞、胚胎等材料形式进行冷冻保存。

机械臂灵活地操作。

在保护中利用

让优异资源转化为优势产业

如何利用好中心库?

在现场见证中心库的全面运行后,四川天豫兴禾生物科技有限公司首席科学家胥南飞充满期待,“如果中心库的种质资源库可以供全国育种家们查询,其中有哪些资源?它的特性是什么?这样能更大限度促进品种选育。”

在保护中利用,在利用中保护,正是中心库高质量运行的关键。除了收集和保存种质资源,中心库还将兼顾发挥好“析”和“用”两大功能。

“聚焦种质资源基因的鉴定、挖掘和分析,利用其有益基因育成新品种改良品种,推动产业发展。”杨武云介绍。

据了解,目前中心库已搭建一支集资源库管理和农作物、林草、畜禽、水产等种质资源研究为一体的团队,同时建立了一套制度,来保障中心库高效运行。省农科院党委书记、院长牟锦毅称,年底前,将入库包括四川第三次全国农作物普查调查资源种质资源在内的种质资源15000-20000份。

农业农村厅相关负责人介绍,接下来,四川将加快全省特色农林种质资源入库集中保存,完善“一库多圃”资源保护体系;加快打造农业种质资源鉴定评价平台,建设省级资源鉴定评价中心和一批分中心;建立健全“种子银行”托管、资源共享利用有偿使用、校院企地交流合作“三大机制”,提高优异种质资源的利用效率,推动种业振兴行动取得更大成效。