恩施大山里有座植物“諾亞方舟”,3000余份藥材種子“沉睡待命”
湖北日?qǐng)?bào)全媒記者汪彤 通訊員 羅倩
如果一個(gè)生物有滅絕風(fēng)險(xiǎn),我們能否保存它的“火種”?如果一種植物,幾十年、幾百年后,我們才摸清其特性,那時(shí)還能找到它嗎?2021年12月初,湖北日?qǐng)?bào)全媒記者來到恩施州,探訪湖北首個(gè)藥用植物種質(zhì)資源庫(kù)——湖北省藥用植物種質(zhì)資源庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱種質(zhì)庫(kù))。
500多種藥用植物在-4℃下“冬眠”
中期庫(kù)溫度-4℃、濕度40.1%,短期庫(kù)4.4℃、濕度48.4%……走進(jìn)種質(zhì)庫(kù)的干燥間和低溫庫(kù),首先映入眼簾的是室外墻上控制系統(tǒng)顯示的各種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
省農(nóng)科院中藥材研究所育種與資源研究室主任張美德介紹,貯藏在短期庫(kù)的種子主要供鑒定、研究、分發(fā)材料用,屬臨時(shí)保存,可保存5至10年。中期庫(kù)種子可保存15至20年。
進(jìn)入中期庫(kù)要經(jīng)過兩道大門。打開第一道大門,明顯感覺溫度偏低,這里存放著部分種子。進(jìn)入第二道門,只見一排排高高的陳列架像圖書館里的書架一樣排列有序。架子上整齊分類排列著各種藥用植物種子。每袋上面都有二維碼。輕掃二維碼,每份種子的品種名稱、采集時(shí)間、采集地點(diǎn)、海拔、數(shù)量等信息一目了然。
藥用植物種質(zhì)資源是中藥生產(chǎn)的源頭。
湖北是炎帝神農(nóng)故里、偉大醫(yī)藥學(xué)家李時(shí)珍的家鄉(xiāng),中醫(yī)藥文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng),中藥資源種類3970種、居全國(guó)第五位,被譽(yù)為“華中藥庫(kù)”。過去,由于保護(hù)意識(shí)淡薄,藥農(nóng)只重采挖而不重視資源保護(hù)。掠奪式開發(fā)、生態(tài)環(huán)境惡化等原因?qū)е虏簧俚貐^(qū)野生中藥材資源瀕臨枯竭。
近年來,我省在生物多樣性豐富的地區(qū)相繼申報(bào)建立自然保護(hù)區(qū),實(shí)現(xiàn)就地保護(hù)。1982年,依托省農(nóng)科院中藥材研究所在恩施市新塘鄉(xiāng)長(zhǎng)嶺崗建立華中藥用植物園實(shí)現(xiàn)遷地保護(hù),解決了近百種珍貴藥用植物尤其是瀕危稀缺道地藥材種質(zhì)資源遷地引種栽培技術(shù)難題。
但是一些種質(zhì)資源生長(zhǎng)至高寒等特殊自然條件下,無法實(shí)現(xiàn)遷地保護(hù)。2019年,湖北省藥用植物種質(zhì)資源庫(kù)投入使用,填補(bǔ)了湖北省在藥用植物種質(zhì)資源低溫保存方面的空白,解決了這一難題。
每粒種子入庫(kù)前要經(jīng)過十道“關(guān)卡”
種質(zhì)庫(kù)于設(shè)計(jì)庫(kù)容3萬份,以收集武陵山區(qū)藥用植物種質(zhì)資源為主,兼顧華中地區(qū)藥用植物種質(zhì)資源的低溫貯藏。目前,已入庫(kù)保存華中地區(qū)藥用植物種質(zhì)資源3000余份,涉及500多種藥用植物。收集數(shù)量位于前列的品種包括白竹、黃連、大黃、貝母、半夏、獨(dú)活、黨參。
記者了解到,光白術(shù),科研人員就收集了湖北、湖南、重慶、江西、安徽、河北等國(guó)內(nèi)產(chǎn)區(qū)近30多份種質(zhì)資源。這些外省白術(shù)品種與我省種植的白術(shù)雖然外表相差不大,但是產(chǎn)量、種植特性均有所差異。
為發(fā)掘和收集這些珍貴藥用植物種質(zhì)資源,研究人員每年都要定期完成野外采集任務(wù)。采集種子危險(xiǎn)嗎?張美德說,危險(xiǎn)不多也不意味著采集種子不難。植物什么時(shí)候結(jié)種,就要什么時(shí)候出發(fā)。算準(zhǔn)種子成熟時(shí)間并不容易,有時(shí)候跑兩三趟還是一種難求。令他和同事欣慰的是,近幾年,隨著政府對(duì)種質(zhì)資源保護(hù)的重視,科研單位之間合作開展種子采集保存工作的機(jī)會(huì)增多,一些專業(yè)機(jī)構(gòu)和公司也加入到資源收集隊(duì)伍中來,一定程度上減輕了科研人員的工作量。
收集回的種子要想進(jìn)入種質(zhì)庫(kù)里妥善保存,必須經(jīng)過十道“關(guān)卡”。
湖北省農(nóng)科院中藥材研究所研究員劉海華介紹,接收種質(zhì)前先要對(duì)照種質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)查找,避免同一種質(zhì)重復(fù)貯存。采集回來后,需進(jìn)行清選、活力檢測(cè)、干燥脫水等處理工序,留下顆粒飽滿、新鮮、有光澤、沒有病蟲害的優(yōu)良種子,然后干燥、包裝、編碼,再經(jīng)過緩沖車間存入低溫庫(kù)。同時(shí),將種子信息輸入計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)。
入庫(kù)的種子還不能是死種子,要保證足夠高的發(fā)芽率??蒲腥藛T會(huì)選擇合適的器皿、發(fā)芽基質(zhì)、發(fā)芽溫度等,進(jìn)行種子發(fā)芽率實(shí)驗(yàn)。種子發(fā)芽率越高,在種質(zhì)庫(kù)里保存時(shí)間越長(zhǎng)。大部分種子的入庫(kù)發(fā)芽率需要達(dá)到90%以上。
層層篩選、精心呵護(hù),確保每一份資源獨(dú)一無二、安然無恙。
“通過種質(zhì)庫(kù)可以有效保護(hù)我省90%以上的藥用植物資源。同時(shí),對(duì)于部分無法在常規(guī)種質(zhì)庫(kù)中長(zhǎng)期保存的不耐受脫水和低溫的頑拗性種子,可利用華中藥用植物園活體保存或植物組織培養(yǎng)室離體保存。”張美德介紹。
喚醒“沉睡”種質(zhì),提高資源利用率
今年,張美德團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)重要任務(wù),是給收集到的20多份白術(shù)資源做“體檢”,為編制白術(shù)新品種保護(hù)DUS測(cè)試指南做準(zhǔn)備。
相比水稻、小麥等大宗農(nóng)作物,當(dāng)前,國(guó)內(nèi)中藥資源開發(fā)略顯滯后。先補(bǔ)上基礎(chǔ)研究這一課。目前,湖北省農(nóng)科院中藥材研究所已建成種質(zhì)資源庫(kù)信息管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù),將打造藥用植物種質(zhì)資源分類鑒定評(píng)價(jià)、種質(zhì)保存研究和種質(zhì)資源持續(xù)利用的技術(shù)體系和科研平臺(tái),加大種質(zhì)鑒定評(píng)價(jià),挖掘控制品質(zhì)的關(guān)鍵基因。張美德說:“中藥材最關(guān)鍵的是提升品質(zhì),兼顧抗性和產(chǎn)量?!?/p>
針對(duì)當(dāng)前中藥材產(chǎn)業(yè)良種覆蓋率低、藥材資源被大量破壞和浪費(fèi)問題,研究人員將加大篩選優(yōu)良種質(zhì),選育新品種,解決現(xiàn)有栽培品種退化問題。他介紹,比如大黃,農(nóng)戶目前主要是自繁自留種,團(tuán)隊(duì)正在開展品種比較試驗(yàn),研發(fā)脫毒大黃種苗,像脫毒馬鈴薯種苗一樣,實(shí)現(xiàn)種苗標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),提高大黃種植品質(zhì),穩(wěn)固農(nóng)民收益。
“合理開發(fā)和綜合利用中藥資源,最大限度地提高資源利用率,才能更好地保護(hù)資源,滿足需求?!彼运幨硟捎弥参铩馂槔?,除其根可以入藥外,其藤、莖、葉等均可入藥,其根塊、莖、葉等還可加工成多種產(chǎn)品,且在加工中產(chǎn)生的水、渣和丟棄物都可再加工,循環(huán)利用率非常高。
記者了解到,省農(nóng)科院中藥材所與中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院各單位建立合作,與中藥資源中心聯(lián)合在華中藥用植物園建設(shè)了國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范展示基地(武陵山),打造武陵山區(qū)中藥材技術(shù)成果展示窗口和轉(zhuǎn)化基地。還將爭(zhēng)取建設(shè)湖北省藥用植物種質(zhì)資源保護(hù)與利用中心。這些舉措將促進(jìn)中藥材新品種選育和中藥材規(guī)范化栽培,對(duì)填補(bǔ)生物資源種質(zhì)保存系統(tǒng)的缺陷等具有重要意義。
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