崖州湾种子实验室里,藏着“你家厨房”的日常

  2021年09月17日 08:12
  来源:三亚新闻网

技术人员正在观察大豆实验样品。记者 陈聪聪 摄

技术员“妈妈”正在给我们“豆豆”做检查。 记者 陈聪聪 摄

工作人员在查看我们“豆豆”的长势。记者 李学仕 摄

编者按:

三亚南繁育种基地是我国重要的科研育种基地,为我国农业发展作出了重要贡献,经过60余年的发展,从杂交水稻、高产玉米到抗虫害的棉花,我国已育成的农作物品种中70%以上经过了南繁基地的培育。2018年,习近平总书记在海南考察时强调,国家南繁科研育种基地是国家宝贵的农业科研平台,一定要建成集科研、生产、销售、科技交流、成果转化为一体的服务全国的“南繁硅谷”。今年5月12日,海南省崖州湾种子实验室在科技城揭牌,实验室采用先进的硬件设施平台,整合优质种业科研资源,目的是攻关种子重大科学问题、解决种源“卡脖子”等关键技术难题。为了解崖州湾科技城深海科技、南繁科技产业等方面的最新建设进展和发展成就,助力三亚抓好“一中心、一城、一区、三重点”,加快推进国家“南繁硅谷”建设,本报从今天起陆续推出“崖州湾科技城‘零距离’”系列报道,敬请读者垂注。

“种子既是生命的开端,也是终结。对于一粒优秀的种子来说,它的一生应当这样度过:当它回首往事时,不会因为不抗病、不抗倒而悔恨,也不会因为发芽率低、稳定性差而愧疚。

这样,在大地迎来丰收的时候,我能够骄傲地说:‘我已把自己整个的生命和全部的精力,献给了世界上最壮丽的事业——为地球居民朋友吃饱吃好而活着。我自豪,我是一粒种子,但我足以改变世界。”——种子家族宣言

大家好!我是保存在海南省崖州湾种子实验室里的一粒大豆种子,名叫黄豆,我的小名叫——“豆豆”。

别看我体重只有0.2克,身材也不够高大,其实我是接受了层层严格选拔后胜出的“优等生”。想知道我的身世?好吧,我也就不再遮遮掩掩了。我出生于距离海南省三亚2000多公里外的河南省一个美丽的小山沟里。在那遥远的小山村,我那亲爱的妈妈已历经风霜,从满眼青翠变成了一身枯黄,过去的时光叫人难以忘怀。

在种子家族中,我有着纯正的中国血统。早在5700多年前,神州大地就开始培育我的祖先。我的家族出身高贵,身上蛋白质含量高达35%,是瘦肉和牛奶的2倍、鸡蛋的3倍,算得上是食品界的“蛋白质大户”。在吃不上肉蛋奶的年月,我们就是人类朋友最好的“田中之肉”。豆腐脑儿、鲜豆腐、豆豉、腐乳、豆瓣酱、豆干、豆皮、豆浆……到如今,我们仍然是人类餐桌上不可或缺的一员。

告诉你们一个小秘密,从我睁开眼的那一刻起,我就已经跑在了赛道中。可能是传承了父母优良的基因,在种子新生儿筛选中,我遇到了人生的第一位“伯乐”——农业科研人员。我被他收集起来装进了一个特制的袋子里,坐上航班飞往海南。从此,我不再只是一粒普通的大豆,更多承载的是一粒种子的使命——研究与创新,繁衍与传播。

走进崖州湾种子实验室,就像走进了“你家厨房”

刚下飞机,我就被北纬18°的阳光,还有从未见过的热带风情给吸引了。阳光海南,椰风海韵,碧海银滩。椰风海韵留人醉,无限情怀碧浪间。三亚的温暖与热情冲淡了我初来乍到的迷茫与不安。当天,我生平第一次住进了南方的新家——2021年5月12日正式揭牌成立的海南省崖州湾种子实验室,它坐落在美丽的三亚崖州湾科技城。

不来不知道,一来吓一跳。我的新家崖州湾种子实验室可不一般!它是海南省为支持海南自由贸易港建设、支撑国家“南繁硅谷”战略和海南种业产业发展,协同中国科学院、中国农科院,各大高校以及相关种业企业等进行顶层设计而成立的。种子实验室主要从事种子领域战略性、前瞻性、基础性重大科学问题和关键核心技术研究,是国家战略科技力量的重要组成部分。目前,海南省崖州湾种子实验室已累计进驻177名科研人员,后续计划引进45个科研团队、300名固定科研人员。

崖州湾种子实验室里,像极了“你家的厨房”。在这里,我要向你介绍我最好的朋友——“椰弟”,一个土生土长的海南娃。别看他平时爱调皮捣蛋,他们椰子家族有着世界上最大的种子呢!在实验室,我还认识了帅气聪慧的水稻哥哥“稻哥”、端庄秀美的玉米姐姐“阿玉”、活泼可爱的辣椒妹妹“小椒”、清香嫩滑清热解暑的“苦瓜妹”、酸甜爽口营养丰富的“番茄叔”、元气满满的“豌豆嘟嘟”、胡须浓密的“胡萝卜老头”……这里的小伙伴儿多得数不清,当你走进这个实验室,在一片“花红柳绿”中,仿佛走进了自家的厨房。“黄瓜拼盘”、“番茄炒甘蓝”、“水果沙拉”……只要小伙伴们随机混搭,就可以给你变出一道道美味佳肴来。

有了崖州湾种子实验室里特殊的“身份证”,我也能追根溯源了

如今,孩子出生后父母做的第一件事就是起个名字上户口,像你们人类一样,我们种子也需要办理身份证。那么,鉴定我们的“身份”真的如此重要吗?

以前,人们对我们的定义是“五谷丰登,瓜果飘香,色香俱全,饱腹无忧”。而如今,存在感越来越强的我们,不仅是植物遗传信息的携带者和传递者,是植物繁衍之源,更是一国维系生存与发展不可或缺的战略资源。

既然我们在国际核心竞争中如此重要,那么,通过办理身份证来保护植物新品种权和明确知识产权的归属就显得尤为重要了。

不过,跟你们人类申办身份证不一样的是,我的身份证当天申办第二天即可取证。羡慕吧?这还得感谢中国农业农村部科技发展中心与江汉大学的科研人员,是他们合作原创发明了MNP分子鉴定技术。利用这一技术鉴定种子品种,可以让检测效率比传统技术提高成百上千倍。等我有了这个DNA身份证,就能让那些假冒伪劣种子“无处遁形”。

听前辈说,如果在以前,要确认一个跟我模样高度相似的陌生种子是不是“我”本人,需要把我俩同时在田间种植两到三年,观察、记载,进行田间调查,并比较我们在幼苗、花期和成熟期各阶段的形状,才能确定这颗陌生种子的身份,进而判定这颗种子究竟是“我”还是其他实质性派生品种。这个等待时间真的太长了,不仅会使我精疲力竭,还特浪费土地,占用科研人员宝贵的时间和精力。

你知道吗?办理我的身份证的流程还挺复杂的呢!待我娓娓道来:首先,为了尽可能给我们营造不受外界干扰的生长环境,科研人员将我们放进了一个恒温恒湿的光照培养箱中萌芽生长。其次,切下嫩叶部分组织,进行提取、纯化DNA,将检测MNP标记的试剂注入到含有品种DNA的试管。此时,注入试剂的作用,就像一台3D打印机,将MNP标记进行大量高精准复制,以便于高通量测序仪进行分析检测。MNP分子鉴定技术可以检测多达317-1042个标记,每个标记检测的准确率也高达99.98%以上,相当于精准地观察了大量的性状,鉴定结果自然就很精准。最后,把MNP标记的检测结果组合在一起,就成功构建我们的DNA身份证了。

最令我兴奋的是,我们的身份信息将被上传云端,实现了大数据管理。跟我有血缘关系的家族成员信息也都录入了基因指纹图谱库。也就是说,跟你们人类一样,我们也有了自己的族谱。对此,我由衷地感谢一线科研人员的辛勤付出!

值得一提的是,2020年10月1日,《植物品种鉴定——MNP标记法》正式实施,成为一项中华人民共和国国家标准,也是中国目前唯一检测实质性派生品种的技术标准。MNP技术为中国原创,使用的试剂、设备和软件实现了国产化,改变了中国种子DNA检测高端装备和技术团队被外国控制的不利局面。目前,MNP技术已广泛应用于中国40多个动植物品种培育、审定、授权、打假、维权等方方面面。

崖州湾种质资源库——人类生命延续的“保险柜”

常言道:“春种一粒粟,秋收万颗子”。亲爱的朋友们,你是否有想过,如果有一天,面临全球性灾难时,很多农作物濒临灭绝,人类该怎么办?没有多样性的我们,再好的阳光雨露也换不来盎然生机。

所幸的是,现在许多国家都视我们为珍贵的“战略资源”,建立了种质资源库。我的新家——海南省崖州湾种子实验室,就建立了一个短期“种质资源库”。一方面,“种质资源库”的建立与完善,为生物学的理论研究提供丰富的种质和研究材料。另一方面,入库后的种子便是一份份鉴定样本,可以在品种权鉴定时灵活取用,实现知识产权保护。

为了让我们有一个安全舒适的环境,人类大朋友们真的操碎了心。海南省崖州湾种子实验室里的这个短期库需要授权后“刷脸”进入,室内温度常年控制在24-26摄氏度,种子超干存储柜内的湿度常年保持在1%-3%,采用种子超干存储柜+种子篮+种子瓶的存储方式进行保藏。而且这种极低湿度可以防虫防霉,确保我们生命活力保持1-3年。这么说吧!若干年后,只要给“豆豆”一滴水,我就可以重新生根发芽,焕发新生。

跟“豆豆”一样,成功申办了身份证后的植物界兄弟姐妹,就有资格入驻到“种质资源库”舒舒服服睡眠了。超干存储柜里的每个密封瓶上,都贴有一张标签,标签上的一串编码就是我们的身份证号。长期来看,“种质资源库”也是一个入库、出库不断循环的动态更新过程,以保障“种质资源库”的安全性、多样性。目前,海南省崖州湾种子实验室“种质资源库”总使用面积约100平方米,最多可保存8700份种子。

嗨,“聊”了这么久,“豆豆”就为大家介绍到这里啦!不知道听完我的介绍,你们对我们种子家族以及我们的新家了解了多少呢?如果还想更深入地了解,欢迎来海南省崖州湾种子实验室做客哦!“豆豆”给大家准备的最全交通攻略请先收好喽:省内外的朋友到三亚后可乘D9路机场火车站专线,市内的朋友可乘D22路市内通勤车,崖州片区的朋友可乘崖州6号线、11号线、30路公交线路,均能抵达崖州湾科技城。此外,还有无需任何证明,招手即停、免费乘坐的崖州湾园区通勤车和南繁科技城通勤车,供大家在崖州湾科技城周边灵活出行呢!如果钱包够鼓、油箱够满的话,打车、驾车也一样省心便捷!

当然,就算你们没时间过来看望我们,我们也会悄悄走进千家万户,来到你的身边、走进你家的厨房!

有缘相见,我的人类大朋友们,请记住,我是来自崖州湾科技城种子实验室的亲爱的“豆豆”。记者 卢巨波 袁纯玉

责任编辑:王雪杉
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