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海拔6212米採集 零下20攝氏度保存

珠峰種子萌發記

本報記者 張 帆 楊文明 李茂穎
2022年12月21日08:27 | 來源:人民網-人民日報
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原標題:珠峰種子萌發記

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去年9月,我國科研人員在珠峰東絨布冰川6212米處,成功採集到須彌扇葉芥的種子,刷新了我國植物種子採集的最高海拔紀錄。

今年7月,採集到的5種珠峰植物種子在零下20攝氏度的冷庫保存近一年后,均順利萌發。這意味著我國成功採集、保存了目前全球海拔最高的植物種子,為未來相關種質資源的研究打下基礎。

海拔6212米,雪峰綿延。珠穆朗瑪峰下,連流石灘也常年被積雪掩埋。大風、極寒、缺氧……在這片“生命的禁區”,是否還能尋到生物蹤跡?

2021年9月,在珠峰東絨布冰川6212米處,中國科學院昆明植物研究所中國西南野生生物種質資源庫(以下簡稱“種質庫”)的科研人員在植物科考中,成功採集到須彌扇葉芥的種子,刷新了我國植物種子採集的最高海拔紀錄。

在零下20攝氏度的冷庫保存近一年后,科研人員決定對種子進行萌發實驗。須彌扇葉芥能否被重新“喚醒”,從而成為世界上成功保存的海拔最高的植物種子?

6212米採集,刷新我國植物種子採集最高海拔紀錄

尋找種子,離不開耐心和勇氣。有時,也需要一點點運氣。

2021年9月24日,種質庫採集隊員郭永杰、趙延會一行8人,再次攀登珠峰,挑戰我國植物種子採集最高海拔紀錄。

時至9月末,已算是日漸轉涼的秋日,但對珠峰植物來說,卻是採集種子的最佳物候期。

此前,全球公開可查到的在海拔6100米以上採集到的植物有15種,絕大多數為國外學者採集。採集隊此行不僅要找到植物,還要採集到成熟種子,難度大大升級。

此行的目的地,是珠峰東絨布冰川的流石灘。石縫之間,是最有希望發現植物的區域。從海拔5800米的過渡營地出發,紛飛的大雪模糊了腳下的冰縫,攀登珠峰的每一步,採集隊員都需要格外謹慎。

爬到海拔6200米左右時,距離採集隊員出發已經過了幾個小時。隨行的向導輕輕哼起當地古老的歌謠,採集隊員則俯身細心尋找。

“須彌扇葉芥!”碎石縫隙裡,郭永杰一眼就認出了這種身著偽裝色的植物,半跪半趴從各個角度給須彌扇葉芥拍照,並認真記錄採集地海拔等位置信息——海拔6212米,這是採集隊在6000米以上海拔看到的第一種植物。更讓郭永杰開心的是:這株須彌扇葉芥的部分角果已經裂開,這也意味著,採集隊員有機會採集到這種植物的種子。

此時,遠處珠峰恰巧露出真容,郭永杰忍不住輕輕舉起手中的植物,細小脆弱的枝葉在風中搖曳,與遠處巍巍雪山遙遙相對。珠峰讓人敬畏,但生命的頑強並不比珠峰遜色分毫。

最終,採集隊探索到達了珠峰海拔6605米的地方,可惜沒有發現植物的蹤跡。而這次採集到的須彌扇葉芥種子,刷新了我國植物種子採集的最高海拔紀錄。

零下20攝氏度保存,種子可存活幾十年甚至上千年

實際上,2021年8月,種質庫就啟動了世界海拔最高植物種子採集行動計劃,當年9月已是科研人員第二次前往珠峰。作為國家戰略生物資源,採集回來的珠峰植物種子很快被送到位於昆明的種質庫。

根據種質庫的標准,一份完整的種子樣本至少需要2500粒種子,1萬粒左右最佳。然而,珠峰高海拔地區的植物種子極為稀少,根本無法滿足基本的2500粒要求,隻能先盡可能多地採集保存。

每一粒種子都非常珍貴,保存處理必須更加小心。“種子的採集時間、地點、經緯度、海拔、物種信息,種子最初質量、數量等信息,都要及時准確地錄入數據庫,以便今后開展研究和生態修復時使用。”種質庫保藏中心種子管理小組組長秦少發說。

秦少發帶著組員,將計數、稱重后的須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子等植物的種子放進了主干燥間。在溫度15攝氏度、空氣濕度15%的環境中存放一個月后,種子的含水量降到了5%左右。

在低溫、干燥狀態下,須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子等植物珍貴的種子進入了“休眠期”,隨后被密封包裝送入冷庫長期保存。“在零下20攝氏度的恆溫條件下,這些種子有望存活幾十年甚至上千年。”秦少發說。

“珠峰上的種質資源十分獨特,其中蘊含的基因非常稀有。正是因為其珍稀,更需要我們克服困難,優先收集保存。”種質庫保藏中心主任蔡杰介紹。另外,在3700米到4700米海拔范圍內,採集隊還採集到40多種野生植物種子,都已經入庫保存。

“作為國家戰略生物資源,珠峰地區種子的收集和保存,有助於保護珠峰地區的物種和基因多樣性,同時為未來相關種質資源的研究、利用提供原材料。”蔡杰說。

5種珠峰地區野生植物種子全部順利萌發

今年7月,須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子、西藏沙棘、碎米蕨葉馬先蒿、小葉棘豆這5種珠峰地區野生植物種子低溫保存近10個月后,被種子萌發管理員楊娟從冷庫中取出,置於干燥間回溫后,小心翼翼地將其中一部分放到瓊脂培養基上。

“為確保種質庫內保存的種子是活的,每隔一段時間,都會對每份種子抽樣開展活力檢測。”楊娟說,距離珠峰植物種子採集時間10個月后,包括最高海拔種子須彌扇葉芥在內的5種“珠峰種子”迎來了第一次萌發實驗。

這一次實驗,至關重要。如果種子順利萌發,就能証明這批珠峰地區野生植物種子得到了有效的保存。實際上,此前國外有研究者曾在更高海拔地區採集到種子,然而在冷庫保存一段時間后種子未能萌發。如果須彌扇葉芥能夠順利萌發,則意味著這是目前世界上成功保存的海拔最高的種子。

為了科普,記者通過微距相機、延時攝影的方式對種子萌發過程進行全程記錄。然而,來自極高海拔地區的植物種子,在經過近一年的冷凍保存后,能否在海拔1900米的區域萌發,誰也不敢打包票。

頭兩天,除了吸水漲大,5種種子幾乎沒什麼動靜。倒是蔡杰的一席話,讓團隊少了些擔憂:“珠峰地區氣候惡劣多變,為了能盡快完成生命周期,種子萌發應該會比較快。”

果然,第三天開始,不少種子胚根端開始有了些許變化﹔又過去兩天,西藏沙棘的胚根率先突破種皮,向下生長﹔須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子等植物種子也相繼破皮,胚芽連同子葉緩緩舒展,長成了小苗。

短短9天,5種珠峰地區野生植物種子全部順利萌發。尤其是須彌扇葉芥的萌發,証明我國成功採集、保存了目前全球海拔最高的植物種子。

不只是珠峰植物種子,種質庫保存著數以萬計的珍貴種質資源。從運行以來,種質庫已保存我國野生植物種子10917種87863份,我國有花植物物種總數的36%在此備份。

一顆種子,從它誕生的那一刻開始,就孕育著生命的希望。中國西南野生生物種質資源庫珍藏的種子,無疑讓生物多樣性保護多了一分希望。

《 人民日報 》( 2022年12月21日   第 13 版)

(責編:木勝玉、朱紅霞)

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