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國際種子庫有哪些?

人類的農耕文明可以追溯到距今13000年前,起考古學家曾在伊拉克的耶莫遺址中發現了大約西元前6750年的種子遺存。也許從那時起,人類就知道了保存種子是來年收成的重要保障。但是在全球範圍內系統地整理並保存種子卻只有短短近百年的歷史。

生物資源作為自然資源中可再生的重要部分,是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎。隨著全球人口的爆炸性增長,化石資源短缺和生態環境的惡化,人類對生物資源的依賴變得異常突出。世界各國政府和科學家已經認識到21世紀全球面臨的最重要挑戰之一是如何解決人類對能源和資源,如糧食、石油、藥物、油料、果蔬和木材等的巨大需求和可持續發展之間的矛盾。以生物資源為基礎的現代生物技術需要大量的生物資源儲備,許多國家都投入了大量的人力和財力對生物資源進行收集與研究,並在這一領域展開了激烈的競爭。發達國家和部分發展中國家通過建立種質資源庫對生物資源進行有效的儲備和管理,美國、英國、日本、義大利、巴西、挪威和印度等國均建立了較為完整的農作物種質資源保存體系。

據聯合國糧農組織(FAO)2010年的報告,目前全世界有1,750座種質庫,保存著各類農作物種質資源共計740多萬份(含復份),其中種子約佔90%。世界上收集保存農作物種質資源最多的3個國家分別是美國(50萬份)、中國(40萬份)和俄羅斯(37萬份以上)。

1. 最大的農作物種子庫——斯瓦爾巴德全球種子庫(Svalbard Global Vault)

斯瓦爾巴德全球種子庫建立在距離北極點約1300公里的斯瓦爾巴德群島的斯匹次卑爾根島上,在其永凍冰山深處(地下120米),埋藏著這座佔地約1000平米的神秘建築物,洞內面積約1千平方米,分為3座儲藏室,每個儲藏室能夠存儲150萬份種子樣品,而每個樣品保存約500粒種子。那裏不易受外界氣溫變化影響,即使在斷電狀態下也能使種子處於低溫環境中,即使氣候變暖導致格陵蘭的冰蓋融化也不會被淹沒,適宜種子的長期儲藏,是當今世界最安全的基因庫。

斯瓦爾巴德全球種子庫由挪威政府出資建造並承擔維護費用,全球農作物多樣性信託基金將負責提供技術指導、種子的運送以及管理。該種子庫于2006年6月19日舉行了隆重的奠基儀式,挪威、瑞典、芬蘭、丹麥和冰島等國的總理/首相共同奠基;2008年2月正式竣工並啟用;至2015年初,已備存來自美國、墨西哥、加拿大、菲律賓、肯亞等100多個國家的小麥、玉米等農作種子4000種,84萬份。

斯瓦爾巴德全球種子庫的使命是對傳統基因庫遺傳多樣性的意外損失提供安全備存。雖然大眾媒體強調其在重大區域性或全球性災難事件中可能發揮的作用,然而,斯瓦爾巴德全球種子庫更多地用於避免因基因庫管理不善、事故、設備故障、削減經費和自然災害中失去所保存的種子樣品。歷史上曾發生多次因戰爭、內亂或災害而導致基因庫被摧毀的例子,如菲律賓國家種子庫被洪水損壞,後又被一場大火燒燬;阿富汗和伊拉克的種子庫已經完全喪失。根據《經濟學人》的説法,“斯瓦爾巴庫是世界上1750座種子庫、農業生物多樣性的保藏機構的備份”,被稱為“植物諾亞方舟”。斯瓦爾巴德全球種子庫曾入選美國《時代週刊》2008年度最佳發明獎。

2. 世界最大的野生植物種子庫——英國千年種子庫(The Millennium Seed Bank)

對農作物種質資源的收集和保存為解決糧食安全問題提供了保障,然而野生生物資源中,特別是栽培作物和家養動物的近緣種中包含了大量特殊、優質的基因,例如抗寒、抗旱和抗病等抗逆基因,以及速生、早熟和優質高産等優異基因。這些豐富的基因/遺傳資源利於促進農作物新品種的選育,並進一步支撐經濟的快速、持續發展,滿足社會需求。擁有大量的生物種質資源儲備並掌握其保護和利用的新技術,既是國家綜合實力的體現,也將決定一個國家社會進步和經濟發展的成敗。

保存野生生物種質資源最多的是英國,英國家植物園邱園(Royal Botanic Gardens, Kew)于1974年開始建立種子庫,自1979年開始收集英國國內植物的種子,1983年收集世界各地尤其是乾旱區半乾旱地區的種子,于1997年開始啟動“千年種子庫”項目,投資8000萬英鎊,其第一階段的目標是保存世界有花植物10%物種的種子。

英國千年種子庫坐落在倫敦附近的西薩克斯郡的維克和斯特莊園(Wakehurst Place)。它是世界上最大的野生植物種子庫,可以儲藏億萬粒種子,抗核爆炸,其最終目標是保存世界上所有可以保存的植物物種的種子。該種子庫已于2009年10月完成了其第一階段目標,即保存世界有花植物10%物種的種子;其下一階段目標是與全球合作夥伴一起,在2020年以前,共同保存世界有花植物25%物種的種子。

截至2014年底,英國千年種子庫已保存了來自50多個國家的72,188份、35,039種(分屬332科5,581屬)野生植物的種子。它向全世界分發種子,每10年或20年檢測一次庫存種子的萌發率,並開展有關種子保存技術和利用的種子生物學的研究。

3. 世界最早建立的種子庫——瓦維洛夫全俄植物栽培研究所

上世紀20年代,自幼生活在糧食短缺狀況下的俄國著名遺傳學和植物學家尼可萊•瓦維洛夫(Nikolay Vavilov, 1887-1943)開始在全球範圍內考察並蒐集各種不同的農作物的種子,希望通過自己的努力,解決俄國乃至全世界的糧食問題。他踏遍了世界五大洲的土地,蒐集了許多農作物的野生近緣品種以及一些不知名的可食用植物的種子,最終在列寧格勒(今聖彼得堡)建立起了世界上第一個種子庫。

非常值得一提的是,該種子庫經歷了28個月第二次世界大戰的列寧格勒保衛戰中的艱難歲月(列寧格勒保衛戰是近代歷史上攻擊時間最長、破壞性最強,死亡人數第二多的包圍戰)而得以倖存;其間,數名植物學家寧願餓死,也沒有舍得吃庫裏收集保存的作物種子。該庫現在被稱為“瓦維洛夫全俄植物栽培研究所”。該研究所目前已保存了37萬份作物及其野生近緣種的種子,隸屬155個植物係,304個科,2539個品種。

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