探訪長三角最大農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源綜合基因庫：連闖多道“關(guān)卡” “標(biāo)準(zhǔn)種”入住“單間”
來源： 南京日?qǐng)?bào)
2026-03-27 15:54:00
探訪長三角最大農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源綜合基因庫
連闖多道“關(guān)卡” “標(biāo)準(zhǔn)種”入住“單間”
□ 南京日?qǐng)?bào)/紫金山新聞?dòng)浾?nbsp;張安琪
連日來氣溫回暖，南京春和景明，繁花似錦。而在紫金山南麓江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院內(nèi)，一群工作人員卻依舊裹著羽絨服忙碌著。
“長期在4℃的環(huán)境下工作，不穿厚點(diǎn)扛不住?！苯K省農(nóng)科院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所副研究員狄佳春笑著說。
近日，歷經(jīng)2年籌備、3年建設(shè)的江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源綜合基因庫正式啟用。狄佳春正與同事們一起，為首批“入住”的2400余份國家及江蘇省審定品種標(biāo)準(zhǔn)樣品（簡(jiǎn)稱“標(biāo)準(zhǔn)種”）“搬家”。
科幻作家劉慈欣在《流浪地球》中，讓搭載種子庫的“方舟號(hào)”恒星際飛船航行于浩瀚宇宙，守護(hù)地球生命“火種”、承載人類文明延續(xù)的希望。而現(xiàn)實(shí)里，江蘇農(nóng)業(yè)的這艘“方舟號(hào)”模樣如何？種子又要?dú)v經(jīng)怎樣的流程才能“登船”？帶著這些疑問，記者走進(jìn)這座全新的基因庫一探究竟。
更大更“新”的“方舟號(hào)”
從省農(nóng)科院東門進(jìn)入，直行、右拐，一棟淺米色現(xiàn)代建筑映入眼簾——這就是全新的江蘇省農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源綜合基因庫。
從外觀看，建筑主體由兩部分組成：一側(cè)是種質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)樓，供科研人員實(shí)驗(yàn)、辦公；緊挨著的，是低溫種質(zhì)庫。
省農(nóng)科院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所副所長王寧介紹，這座新庫對(duì)江蘇的種業(yè)發(fā)展具有里程碑意義，將為種業(yè)振興和區(qū)域農(nóng)業(yè)發(fā)展提供基礎(chǔ)支撐。
早在2008年，省農(nóng)科院就建成了江蘇首座現(xiàn)代化農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫，截至目前，已安全保存種質(zhì)資源超6萬份，涵蓋14科、56屬、96種。但老庫僅能以-4℃低溫保存農(nóng)作物種子，功能單一、設(shè)備老舊，隨著種質(zhì)資源日益增長，早已長期超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
與之相比，全新的“方舟號(hào)”底氣十足：總建筑面積達(dá)1.33萬平方米，設(shè)有低溫種質(zhì)庫、DNA樣本庫、生物樣本超低溫庫、試苗庫四大功能區(qū)域，保存容量提升至55萬份，穩(wěn)居長三角地區(qū)種質(zhì)資源庫首位。
容量擴(kuò)容的同時(shí)，保存方式也更為科學(xué)完善。
種子是活的有機(jī)體，貯存的關(guān)鍵是控制其呼吸作用，主要要素是溫度和濕度。低溫貯藏是目前種子類種質(zhì)的最佳保存途徑。
新庫低溫庫采用更先進(jìn)的保溫材料和冷藏技術(shù)，能確保種質(zhì)樣本安全保存50年以上。其中，中期庫設(shè)定-4℃±2℃、相對(duì)濕度＜50%，可保存樣本20—30年；長期庫-18℃±2℃的環(huán)境可維持種質(zhì)活性超50年。此外，4℃的短期庫專門用于臨時(shí)保存種質(zhì)樣本，靈活滿足不同需求。
值得一提的是，新庫的保存對(duì)象已從單純的種子，擴(kuò)展到植物休眠芽、畜禽胚胎、微生物菌絲體等，實(shí)現(xiàn)了種質(zhì)資源保存的多元化覆蓋。
據(jù)介紹，生物樣本超低溫庫（即液氮保存區(qū)），溫度低至-196℃，能夠保存動(dòng)物精液、受精卵和微生物孢子、菌絲體等；DNA樣本庫則是以DNA方式保存特有、珍稀、瀕危、野生種質(zhì)資源材料，包括基因組DNA、基因組文庫等，方便后期提供分發(fā)利用服務(wù)。
同步新增的種質(zhì)鑒定實(shí)驗(yàn)樓，配備高通量測(cè)序儀，可解析種子基因圖譜，從種質(zhì)樣本實(shí)物保存躍升至基因保護(hù)維度。
種子“登船”記
“水稻，南粳9058，2千克；小麥，寧麥資126，2千克……”趁著新庫剛投入運(yùn)行，記者有幸見證了首批種質(zhì)資源的“登船”全過程。
首批搬遷2400余份“標(biāo)準(zhǔn)種”，涵蓋水稻、小麥、玉米、棉花、大豆等主要作物，每一份都至少有3個(gè)樣本，單個(gè)樣本重量在2千克至4千克不等。
這是一場(chǎng)考驗(yàn)細(xì)心與耐心的“細(xì)致活”。在短期庫的緩沖間里，副研究員徐婷婷手不停歇，將一袋袋種子從舊金屬筐中取出、逐一核對(duì)、重新編號(hào)，再遞給狄佳春復(fù)查，確認(rèn)無誤后放入新的藍(lán)筐。記者注意到，舊金屬筐中常有多種“標(biāo)準(zhǔn)種”疊放，同一種類的分量也不盡相同。
“老庫空間有限，很多‘標(biāo)準(zhǔn)種’只能擠在一起，一個(gè)金屬筐最多放3個(gè)編號(hào)的樣本。”徐婷婷一邊忙碌一邊解釋，“種子進(jìn)出庫會(huì)受溫度變化影響，緩沖間既能減少溫度波動(dòng)對(duì)種子活力的影響，我們也能趁機(jī)重新梳理登記——不僅要讓每一份‘標(biāo)準(zhǔn)種’住上‘單間’，還要匹配綜合基因庫的智能化系統(tǒng)，為每份資源貼上獨(dú)一無二的‘身份標(biāo)簽’，方便后續(xù)自動(dòng)化存取?！?/p>
所謂“標(biāo)準(zhǔn)種”，即品種標(biāo)準(zhǔn)樣品，相當(dāng)于農(nóng)作物品種的“標(biāo)準(zhǔn)照”和“身份證原件”。當(dāng)市場(chǎng)上出現(xiàn)疑似新品種，或有人懷疑種子“串種”時(shí)，執(zhí)法檢測(cè)人員會(huì)將市場(chǎng)種子與基因庫中的“標(biāo)準(zhǔn)種”比對(duì)：形態(tài)一致、基因匹配，即為“本尊”；若不匹配，則為假種或不純品種。
走進(jìn)短期庫，一排排厚重的儲(chǔ)存柜整齊排列，輕點(diǎn)側(cè)面智能操作屏，柜子便可靈活移動(dòng)?！斑@種設(shè)計(jì)能最大限度節(jié)省空間?！笔∞r(nóng)科院綜合基因庫技術(shù)人員郭春濱一邊操作一邊介紹。拉出一個(gè)藍(lán)筐，牛皮檔案袋包裝的種子整齊疊放，入庫時(shí)間、重量、“身份證號(hào)”等信息清晰可辨。
本周，低溫庫也將開啟中、長期庫設(shè)備，逐步將庫內(nèi)溫度降至-4℃、-18℃。據(jù)悉，低溫庫采用江蘇首套種質(zhì)資源智能存取系統(tǒng)，整合激光導(dǎo)航AGV小車、機(jī)械臂和智能傳送裝置。
站在中期庫門外，郭春濱向記者演示了種子分裝入庫的全套流程。
入庫前，種子需闖過處理、清選、生活力檢測(cè)、干燥、包裝等10多道“關(guān)卡”，再被運(yùn)至整理間裝瓶：中期庫每瓶0.3千克至0.5千克，滿足日常取用需求；長期庫每瓶0.2千克，主要用于備份留存。工作人員分裝后，會(huì)在瓶蓋貼上二維碼供機(jī)器識(shí)別，瓶身一側(cè)貼文字標(biāo)簽方便人工核對(duì)。
貼好標(biāo)簽、裝滿種子的種質(zhì)瓶，將由機(jī)器人送至傳送區(qū)，再經(jīng)機(jī)械臂精準(zhǔn)地放入種質(zhì)箱的指定位置；隨后，工作人員通過電腦下達(dá)指令，種質(zhì)箱便順著傳送帶進(jìn)入低溫庫，堆垛機(jī)按照指令，將箱子精準(zhǔn)放置在立體架的指定位置。
其間，工作人員只需在庫房外的控制室下達(dá)指令，庫內(nèi)設(shè)備便會(huì)聯(lián)動(dòng)自動(dòng)存取樣本——既避免了庫房門頻繁開關(guān)導(dǎo)致的溫濕度波動(dòng)，也規(guī)避了極端低溫對(duì)人體的傷害，更大幅提升了存取效率。
種子就是希望
這些種子都是怎么來的？
“有的是我們考察收集來的，也有些種子來自征集捐贈(zèng)、國外引進(jìn)。”王寧解釋。
江蘇地處南北氣候過渡地帶，生物資源豐富，農(nóng)耕文明歷史悠久，有深厚的種質(zhì)資源沉淀。
在江蘇省第三次農(nóng)作物種質(zhì)資源普查與收集行動(dòng)中，2200多名農(nóng)技人員對(duì)60個(gè)縣（市、區(qū)）開展農(nóng)作物種質(zhì)資源普查。歷時(shí)6年，收集作物種質(zhì)資源3446份，涉及植物46個(gè)科、118個(gè)屬、164個(gè)物種，涵蓋江蘇地區(qū)長期栽培的所有作物類型，“毛尖花紅”等一批瀕危、珍稀地方種質(zhì)資源得到搶救保護(hù)，陽山水蜜桃等地方特色資源在支撐種業(yè)創(chuàng)新和鄉(xiāng)村振興中發(fā)揮重要作用。
為了確保種子入庫以后的活性，工作人員會(huì)定期提取一部分種子監(jiān)測(cè)，如果活力下降低于臨界點(diǎn)，就需要拿出來重新繁殖更新。在省農(nóng)科院老庫存儲(chǔ)的6萬多份資源中，不少種子可追溯至20世紀(jì)30年代，至今仍保持著活性。
“沒人能預(yù)測(cè)未來幾十年會(huì)發(fā)生什么，哪些物種會(huì)成為拯救人類農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵。”王寧說，一粒種子背后是一個(gè)龐大的數(shù)據(jù)資源，而育種最關(guān)鍵的核心要素就是掌握多少種質(zhì)資源，有沒有足夠豐富的種質(zhì)資源篩選、組合，直接決定了能不能培育出更好的品種。
據(jù)悉，依托省農(nóng)科院種質(zhì)資源與生物技術(shù)研究所建立的種質(zhì)資源一體化管理系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物樣本、基因信息、表型數(shù)據(jù)精準(zhǔn)管理。通過整合基因組、代謝組等多項(xiàng)數(shù)據(jù)，供科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行合作與共享。申請(qǐng)者可在線查詢索取資源。該平臺(tái)已向省內(nèi)外科研育種單位共享發(fā)放種質(zhì)資源超5萬份，有力地支持了科學(xué)研究和作物育種創(chuàng)新。
“只有攥緊中國種子，才能端穩(wěn)中國飯碗?！彪x開時(shí)，實(shí)驗(yàn)樓大廳的標(biāo)語深深印在記者心中。現(xiàn)代種業(yè)發(fā)展被列入“十五五”規(guī)劃綱要重大工程項(xiàng)目，這座綜合基因庫的啟用恰逢其時(shí)、意義深遠(yuǎn)。