004版 美丽中国

“种子银行”为物种延续提供保障

《中国环境报》(2025年05月23日 第004版)

  ◆本报见习记者鲁昕

 种质资源,又称遗传资源,是生物多样性的基石。近年来,各国通过建立种质资源库、研究基因编辑技术等方式,探索基因技术在生物多样性特别是遗传多样性方面的应用,为物种的延续提供科技帮助。

  种质资源库:为濒危物种提供延续的希望

  中国西南野生生物种质资源库(以下简称种质资源库)于1999年在中国科学院院士、植物学家吴征镒的建议下进行建设,2007年在云南省昆明市建成并投运。种质资源库包括种子库、离体库、植物超低温库、DNA库和大型真菌库,同时还建成了中国最大的植物DNA条形码(一条某个物种特有的、且在种内稳定遗传的DNA序列)数据库和鉴定平台。

  由于人类活动和全球气候变化影响不断加剧,许多野生生物赖以生存的栖息地和生境遭受严重破坏,野生生物种质资源面临前所未有的危机,威胁着人类社会的可持续发展。随着现代农业和生物技术的发展,利用种质资源有目的地改良动物、植物的性状与品质,为人类解决粮食、健康和环境等重大问题提供了潜在的可能性,为此,建设种质资源库十分重要。种质资源库常常被叫做“种子银行”,“能保存,但是取出来也可以用。”种质资源库副主任蔡杰说。

  他介绍:“种质资源库主要收集保存‘3E’物种,即濒危的(Endangered)、地区特有的(Endemic)和有重要经济价值的(Economic important)。”经过十多年的发展,截至2024年底,种质资源库已保存我国野生植物种子1.2万种10万份,合计保存植物离体培养材料、植物总DNA、动物种质资源、微生物菌株等各类野生生物种质资源超2.9万种33万份(株)(含重复保存部分)。

  蔡杰告诉记者:“在生物技术高度发展的今天,种质资源已经成为一个国家重要的战略资源,也是衡量一个国家综合国力的指标之一,关系到国家生物安全。种质资源库是根据种质资源的类型,依托成熟的生物学理论和技术,有针对性地开展种质资源的收集保存、科学研究和开发利用的收集保存设施,是生物多样性迁地保护的重要方法,为濒危物种提供了延续的希望。”

  基因编辑:未来可能在恢复遗传多样性等方面有更多应用

  遗传多样性也指种内的遗传多样性,即物种内个体之间或一个群体内不同个体的遗传变异总和。种内的遗传多样性同样影响物种的进化趋势。蔡杰表示,部分野生生物种质与农作物、畜禽等有亲缘关系或是它们的野生祖先,保留了栽培作物和家养动物人工驯化过程中丢失的优异性状。“例如,畜禽中的抗病性,作物中对病虫害的抗性和作物对逆境(如极端环境、旱涝等)下的耐受性。”

  近年来,科学家们通过基因编辑技术,对一些植物和农作物进行了改良。

  北京林业大学生物科学与技术学院教授袁峥嵘告诉记者,尽管基因编辑技术目前在遗传多样性保护方面运用相对较少,但未来可能在濒危物种的基因修复、增强物种适应性、恢复遗传多样性等方面有更多的应用。

  对于种群数量极少、近交系数高等濒临灭绝的物种,可以通过精准修复有害突变或恢复关键基因功能,提升种群生存能力。还可以通过引入外源基因来增强现存濒危物种的环境适应能力。对因气候变化或环境剧变难以适应的物种,可通过编辑抗逆性相关基因,帮助其快速演化。对遗传多样性极低的物种,可引入近缘物种的健康基因片段,减小近亲繁殖的负面影响。

  完善的监管体系是确保基因编辑技术安全应用的关键。袁峥嵘认为,完善的监管体系包括风险评估与长期监测、跨学科伦理审查与公众参与、国际协作与标准化等,避免技术滥用导致的生物安全风险等情况。

  

  种子保存冷库中保存的植物种子。

  中国西南野生生物种质资源库供图