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探访中科院昆明千年种子库

来源:中国日报
摘要:作为中国首个野生植物种子库的收集研究员,31岁的蔡杰每天大部分的时间都会在搜寻西南地区的濒危植物。他已经带领中科院昆明植物研究所的工作人员进行过数十次野外探险,为种子库寻找样本。“我们不能开着车收集路边长的那些植物,相反,我们必须走进深山老林和气候变化巨大的高纬度地区。在贵州和广西的很多地区,我们经......

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作为中国首个野生植物种子库的收集研究员,31岁的蔡杰每天大部分的时间都会在搜寻西南地区的濒危植物。  他已经带领中科院昆明植物研究所的工作人员进行过数十次野外探险,为种子库寻找样本。



“我们不能开着车收集路边长的那些植物,相反,我们必须走进深山老林和气候变化巨大的高纬度地区。在贵州和广西的很多地区,我们经常一只手抓在石灰岩层上,另一只手收集种子。”



尽管这样的工作很危险,蔡杰和他的团队对于保护中国超过3万种植物样本非常关键,而这3万种植物中的一半不会在世界其他地区出现。



中国的开花植物多样性很强,种类基本同北半球剩余国家和地区相当,该研究所的名誉高级园艺专家大卫-帕特森告诉记者。



中国大约20%物种的生存已经受到威胁,昆明植物研究所野生物种种质库的功能是保护因栖息地破坏、气候变化和外来生物入侵受到影响的植物,也能够保证将这些植物宝贵的遗传信息用于研究。



种子库保护属于迁出保护,保护的是在原始栖息地之外的植物。昆明植物研究所所长李德铢表示,一般来说保护栖息地无疑是最好的方法,但并不一定在哪儿都适合。



他的学生在攻取硕士研究生学历时都会在云南的各地采取竹子标本。但是当他们几年后回到当地时发现已经找不到这种竹子了,因为农业的迅速发展和环境的变迁。



虽然部分自然保护家将种子库看成是植物保护的最后一种方式,但是李所长相信种子库是一道必要的防线来应对日益增长的环境压力。



李所长说,如果植物的一个栖息地消失了可能还会有第二个地方可以生存。但是伴随着气候变化的影响,一种植物会受到双重压力。如果种子库可以保存下种子样本的话,就会有可能将种子再植入到野外环境中。



当植物留下用于繁衍的种子很少或者自然保护区由于经费等原因没有建成时,种子库就成为一种很重要的解决方法,南京环境科学研究所植物多样性保护首席科学家薛大元介绍说。



薛教授认为种子库对于珍稀和濒危物种保护非常关键,所以中国很需要迁出保护,这样比静等物种完全消失要好的多。



一旦种子存入种质库里,工作人员会清洗掉外壳和沙砾然后风干。  理论上这些种子在零下20摄氏度的温度下可以保存几百甚至上千年。



研究所的探险队要收集的种子数量成千上万,一般需要满足三个特性:濒危、地方特有和有经济效益的。



植物学家可以在野外生活几个月,试图收集一个物种的上万种标本。实际上这个数字可能会是100到10万。一些植物产生的种子数量有限,有些植物的种子很小,还可能成熟的很慢。



“有时候种子会在一两个月后发芽,所以探险队要返回到同一地点好几次,所以经常是要靠运气的,”秦少发(音译)告诉记者。他在种子库的种子管理处工作了两年。



2006年,水玉明博士(音译)和他的学生曾经在一簇细小、长有灯笼似的黄花的植物上,而这恰巧是100年前法国传教士曾经发现的一种罕见植物弥勒苣苔  ,自1906年以后人们都认为它已经灭绝了。现在它的种子已经储存起来,野生的种群也在研究所的监测下生长。



在全国58所高校和研究所的帮助下,昆明植物研究所已经覆盖了西部的大部分地区。研究所的专家也经常举行联合演习,让种子收集人员获得处理各种自然环境的方法和经验。尽管种子收集是植物学家的基本工作,但种子库的的目的远不止简单地收集和分类基因多样性。



“种子库类似于保险政策,但是意义绝不仅限于此,”英格兰皇家植物园千年种子计划的负责人保罗-史密斯告诉中国日报记者,并补充道植物有利于缓解世界上最紧迫的挑战。



经常人们不会意识到他们需要种子来发展生物燃料、粮食和果树以保证粮食安全,史密斯强调说。气候变化给粮食生产早晨一种特殊的风险,粮食可能会由于人工种植失去关键的基因特性,并更容易受到温度变化和经常性自然灾害的影响。



据昆明种子库植物种质资源和基因组学中心主任高立志介绍,只有研究才能发现野生植物巨大的潜力来生产更优质的粮食。



他指出大多数人的问题在于他们一定要分清这些植物一定要游泳,但事实上所有植物都是有用的,关键在于我们对这些植物了解多少。



高主任已经收集了超过2000种不同的水稻。他强调说,野生植物基因可以用于培植水稻、玉米和小麦品种。他现在在做一个追踪茶树和油茶树的项目,完成之后将会对云南的茶叶生产和生物燃料工业产生深远影响。



多山的云南省并不适合建太多传统工业,但高主任认为云南可以尝试一些环境友好型的工厂。中国土地资源贫乏,粮食生产是重中之重,这样的话留给植物资源供生物燃料生产的空间就很小,高主任解释道。但是,油茶树可以解决这个矛盾。油茶可以在通常人们认为不适合耕种的土壤上,仍然可以产出高品质的食用油。1.6公顷的油茶树可以产出相当于半公顷油菜籽的产油量。



植物研究也充分展示了它们在现代医学方面的重要性。治疗疟疾的药物青蒿素就是从一种艾草植物的叶子中提取的。昆明种子库里就保存了用于生产抗癌药物紫杉醇的喜马拉雅红豆杉。



然而,在收集种子和理解植物属性需要很长的时间,因为研究所缺少种子生物学家、分类学家和现有分析数据。在昆明种子库中的3万多样本中,目前才识别了大约5000种物种。



植物栖息地的信息的缺乏对全球的植物多样性保护也造成了很大的问题。所以,昆明种子库利用国际合作,尤其是与千年种子库的合作,开展野外考察,筹集科研资金,和工作人员交流等活动。



收集到的种子会在全球的种子库中共享。昆明种子库与位于肯尼亚首都内罗毕的世界农林中心,以及千年种子库等全球的种子库中共享。作为亚洲最大的野生植物种子库,昆明种子库的李德铢所长希望能够在国际上发挥更大的作用。



昆明种子库也为东南亚的老挝,柬埔寨等一些没有建立种子库的国家收集种子,帮助保护整个亚洲受威胁的物种。



“我们正在计划免费为他们保护,保存以及拯救他们的植物种子,因为中国是一个大国,应该在国际上承担更加重要的角色。”李所长说。



昆明植物研究所将在明年一月举办一系列的会议和培训课程,和东南亚国家一起开展植物调研项目。千年种子库的史密斯表示中国在这中间起到了非常重要的作用。千年种子库也在保加利亚和马达加斯加岛有合作伙伴。



“中国人能理解野生动植物多样性的重要意义。”  史密斯说,“其中的一个原因是中国传统的中医上要运用到5000多种植物。而且这是一个很大的产业。这种理解对劝说人们保护植物来说很重要。因为需要保护的是所有的植物,而不只是农业植物。”



对于保护区的工作人员来说,种子库也表现了中国对全球减缓动植物灭绝的速度做出的努力。



今年是联合国的“国际生物多样性年”。联合国保护全球植物的其中一个目标就是将60%的濒危植物样本在2010年底之前异地保存起来。而在中国,这一目标已经实现。



“种子库是中国政府对联合国大会生物多样性公约做出的承诺。”中国科学院华南植物园主任黄宏文表示。华南植物园保护生物多样性的参与者之一。



在全球范围内,种子库的保护努力正在受到威胁。缺少经济和政治的支持,一些非洲的种子保护计划已经暂停,而中国是维持对种子收集计划提供资金的国家之一。



在经济困难的时期,中国政府表现出了带头的作用,为昆明的种子保护提供了大量的资金,保证在接下来的十年里,这一计划可以持续下去。



作为一个重要的科学项目,这个胚质库获得了148万元的启动资金。而它的运行支出每年也会受到评估和资助。



随着种子库进入新一轮的计划,这里的科学家将会继续扩大建设,培训学生,通过各种试验来决定存储种子的最好条件。他们的下一个目标是在2020年将19000种植物采集种子入库。



然而,未来他们将面临的一个问题是如果将那些不能存款的物种保护起来。在云南,麻栗坡县修建的一个大坝,将会对版纳青梅这种濒临灭绝的热带植物造成严重的威胁。



“那只是我们在那个区域找到的第三种将要被淹没的野生植物。”  蔡杰说,  “我们希望能够把这些植物保存移植,但是我们不能保存他的种子。因为他们不能被冷冻保存。”



在其它许多地区,植物生长地被破坏速度的速度比种子收集者的行动速度要快。但是,蔡杰依然保持着信心和决心。



“如果你从一个地方旅行到另外一个地方,你会意识到大自然的神奇和中国的广袤。我们能为下一代做一些事情。”他说“对我来说,种子就是希望。”  (中国日报特约记者  Lulu  Tsao和Phyllis  Zhu  编译  胡永启  段妍  编辑  潘忠明)
作者: 2010-8-24
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