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2019年10月14日，在中國西南野生生物種質(zhì)資源庫拍攝的種子墻。科技日報記者 趙漢斌攝
科技日報記者?趙漢斌
中國西南野生生物種質(zhì)資源庫在成立之初就獨創(chuàng)了“五庫一體”的保存模式，即以植物種子庫為核心庫，兼具植物離體庫、植物DNA庫、動物種質(zhì)庫、微生物庫，該模式成為世界生物學(xué)界的一大創(chuàng)新之舉。
其中，植物種子庫，是中國西南野生生物種質(zhì)資源庫的核心所在，保存對象是正常性種子。通過干燥和冷凍技術(shù)，對種子進(jìn)行長期存儲，同時為資源利用和科學(xué)研究提供材料。
植物離體庫主要保存中間性和頑拗性種子以及難以用種子保存的植物，保存的材料包括試管苗、愈傷組織、塊根、塊莖、鱗莖、球莖、珠芽、花粉、孢子及其他微繁殖體或培養(yǎng)物。
植物DNA庫主要服務(wù)植物DNA庫提取、保存野生植物的總DNA用于科學(xué)研究，如篩選和鑒定具有重要價值的功能基因等，是保存珍稀瀕危物種遺傳資源的另一種手段。
動物種質(zhì)庫主要保存珍稀瀕危特有的野生脊椎動物種質(zhì)資源，兼顧收集野生近緣種和特種經(jīng)濟(jì)動物的種質(zhì)資源。
微生物庫則長期、安全、有效地保存具有重要經(jīng)濟(jì)價值的大型真菌種質(zhì)資源，同時加強對放線菌和特殊生境微生物種質(zhì)資源的收集。
為保證庫內(nèi)寶貴野生植物種子資源的安全，該種質(zhì)資源庫采取了一系列嚴(yán)密的安保措施。在電力供應(yīng)方面，種子保存設(shè)施采用雙回路供電。主電路斷電后，自動切換另一條電路供電；如果兩條電路都斷電，備用的大功率柴油發(fā)電機將在45秒內(nèi)啟動，繼續(xù)供電。種子干燥和冷藏都有兩套空氣干燥制冷壓縮系統(tǒng)循環(huán)使用，可確保設(shè)施穩(wěn)定。
在該種質(zhì)資源庫，種子保藏是基礎(chǔ)，研究應(yīng)用是靈魂。2017年，依托該種質(zhì)資源庫建設(shè)的“國家重要野生植物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺”正式被科技部、財政部列入我國首批28個國家科技資源共享服務(wù)平臺之一。2019年，“國家重要野生植物種質(zhì)資源共享服務(wù)平臺”更名為“國家重要野生植物種質(zhì)資源庫”，成為我國30個國家生物種質(zhì)與實驗材料資源庫之一。
近年來，該種質(zhì)資源庫結(jié)合新一代測序技術(shù)的發(fā)展，針對核心DNA條形碼在一些類群中鑒定率不高的問題，提出了DNA條形碼2.0的概念；通過二代測序技術(shù)體系的建立和完善，解決了高度降解樣本的建庫測序技術(shù)難題；并開創(chuàng)性地提出利用保守引物進(jìn)行DNA長片段擴增富集，獲得被子植物完整的葉綠體基因組；完成稻屬AA-基因組普通野生稻、尼瓦拉野生稻、非洲栽培稻、短舌野生稻、長雄蕊野生稻、展穎野生稻和南方野生稻7個物種的基因組計劃，在國際上首次構(gòu)建了多達(dá)8個水稻及其近緣物種的比較與進(jìn)化基因組學(xué)研究框架，為我國和世界水稻科學(xué)家高效地發(fā)掘與利用野生稻種質(zhì)資源奠定了堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。
該種質(zhì)資源庫研究團(tuán)隊還開發(fā)了質(zhì)體基因組精準(zhǔn)組裝工具GetOrganelle；揭示了溫帶竹類復(fù)雜的輻射演化和網(wǎng)狀進(jìn)化歷史；解析了豆科植物深度系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，揭示了植物質(zhì)體基因組可能的雙親遺傳進(jìn)化模式；以橡膠為研究對象，揭示了大戟植物染色體進(jìn)化、膠乳生物合成途徑。
此外，該種質(zhì)資源庫還通過其官網(wǎng)，實現(xiàn)了植物學(xué)基礎(chǔ)信息、資源保藏信息以及保藏現(xiàn)狀等信息數(shù)據(jù)和種質(zhì)資源實物共享。近年來，種質(zhì)庫累計服務(wù)用戶單位321個，服務(wù)用戶2437人次，向124家機構(gòu)分發(fā)共享13179份、共522475粒植物種子。
