農(nóng)業(yè)種質(zhì)資源是保障國家糧食安全與重要農(nóng)產(chǎn)品供給的戰(zhàn)略性資源,種質(zhì)資源庫如同守護資源的“諾亞方舟”。
11月10日,謀劃一年半的湖北省農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫項目正式開工。該項目總投資1.1億元,總建筑面積7270平方米,2024年建成后,資源保存量可達30萬份,將成為華中地區(qū)保存總量最多、品種最全、體系最完整、智能化水平最高的種質(zhì)資源中期庫,滿足我省未來30年農(nóng)作物種質(zhì)資源保護與利用需要。這座華中最大“種子方舟”有哪些尖板眼?開工現(xiàn)場,省農(nóng)科院糧食作物研究所作物種質(zhì)資源研究室副主任蔡海亞為湖北日報全媒記者做了提前“劇透”。
機器人將在“種子冰箱”上班
種子是活的有機體,溫度和濕度是影響種子壽命的兩個重要因素。此前,湖北日報全媒記者曾進入到湖北省農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫舊庫:零下4攝氏度的低溫,讓人仿佛置身于巨型冰箱。一排排嚴(yán)密包裝的種子樣本在儲存柜上并肩而立。站立幾分鐘,涼意席卷全身。每排儲存柜高約2米,科研人員存取柜子頂部的種子需要借助樓梯。
“以后需要哪份資源,通過電腦下達指令,機器人隨時代勞。”蔡海亞介紹,新庫將引進種質(zhì)資源貨架、托盤、資源瓶、低溫低濕機器人、自動控制系統(tǒng)、傳輸機等自動化存取設(shè)備,一份資源從入庫前處理到出庫,可實現(xiàn)全過程自動化流水線操作,不但操作更加精準(zhǔn)快捷,還可避免種質(zhì)資源本身長時間在常溫環(huán)境中暴露,最大程度保證種子的活性。按照信息化、自動化、國際一流的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn),新庫還將實現(xiàn)設(shè)備運行遠(yuǎn)程監(jiān)測控制、系統(tǒng)聯(lián)動及報警提示,通過電腦甚至手機就能了解庫內(nèi)運行情況,不需要專門安排人現(xiàn)場值守。
種質(zhì)資源有效利用率提高5倍
種質(zhì)資源保存的最終目的是為了利用。每份資源都蘊含著大量優(yōu)異等位基因,對其進行鑒定評價是開展利用的前提。但對所有種質(zhì)資源全部開展精準(zhǔn)鑒定的成本太高,短期內(nèi)并不現(xiàn)實。根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和育種目標(biāo)的變化,有計劃分步驟地開展相關(guān)作物性狀鑒定評價工作則更為高效。
近年來,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上高溫?zé)岷Αn害頻發(fā),嚴(yán)重影響水稻、玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。業(yè)界希望挖掘出耐熱性好、耐漬性好的種質(zhì)資源,通過雜交把其耐熱性和耐漬性轉(zhuǎn)移上去。當(dāng)前,蔡海亞和同事主要依托人工氣候箱和人工氣候室開展種質(zhì)資源的耐熱性和耐漬性鑒定。
據(jù)了解,新庫配建的耐熱鑒定室可模擬不同高溫脅迫下的水稻生長環(huán)境,全面獲取每株水稻的形態(tài)結(jié)構(gòu)、光合生理等上百個性狀參數(shù),并綜合評價。耐漬鑒定室可全自動、高通量檢測和分析玉米、水稻等作物的漬水脅迫表型參數(shù),為作物漬水脅迫生理研究、作物育種提供可靠表型數(shù)據(jù)分析保障,評判各材料的可利用性。還有耐旱鑒定室、負(fù)壓鑒定艙等先進鑒定設(shè)備“加持”,科研人員每年可完成1萬余份種質(zhì)資源的精準(zhǔn)表型鑒定、1萬余份種質(zhì)資源的基本表型鑒定,將種質(zhì)資源有效利用率提高5倍。通過作物表型鑒定,可每年支撐我省選育突破性品種10個到20個,從源頭解決種業(yè)“卡脖子”難題。
同時,新建成的湖北省農(nóng)作物種質(zhì)資源中期庫將對省內(nèi)外科研單位、育種企業(yè)開放共享,進一步提高農(nóng)作物種質(zhì)資源利用效率,更好地服務(wù)于科研、育種和產(chǎn)業(yè)發(fā)展,保障我國種業(yè)安全和糧食安全。 (湖北日報全媒記者汪彤、通訊員楊文、熊超)