自動抓取種子機械臂。
科幻電影《流浪地球》中,為了延續人類文明,科學家在領航者空間站建立了一個“種子方舟”——以冷藏的方式儲存了1億顆植物種子,找到“新家”后重建農業……實際上,“冷藏儲存種子”這樣的橋段現實中已存在。那么,現實中人們又是如何將種子安全儲存2年、5年、10年、20年甚至更長時間呢?里下河地區農科所(揚州農科院)樊川基地智能化“種子冷庫”,就是一個可以讓種子長期安全“沉睡”的庫。
這里可儲存10萬份農業種質資源
在江都區樊川基地,里下河地區農科所(以下簡稱農科所)的種質資源庫項目已基本建好,工作人員正在進行“種子冷庫”設備的安裝調試。不久之后,農科所所有的作物種子如小麥、水稻、油菜、蔬菜以及花卉等將全部轉移到這里進行安全保存。屆時,這個“種子冷庫”有保存各類作物種子10萬份的能力。
“種子冷庫”中期庫。
種質資源庫建設面積約1700平方米,其中庫體面積約200平方米,前處理室200多平方米,設備總投資約1000萬元。
“這個種質資源庫完全是對標國家最先進種質資源庫標準進行建設的。”農科所相關負責人介紹,以前的作物種質資源保存沒有專門的地方,這次專門建設了一幢大樓,就是為了擴大作物種質資源保存的庫容,讓作物種質資源保存更加安全可靠。
“種子冷庫”可讓種子安全“沉睡”
植物種子的胚胎,只有當環境溫度和濕度達到一定程度時才會萌動發芽,“種子冷庫”正是通過低溫儲存的方式,讓種子安全地“沉睡”。
“種子冷庫”根據實際需求分為3個庫體,短期庫、中期庫和長期庫。短期庫是一個使用頻率最高的庫,如春天采收的作物種子到秋天就要用,短期內要使用的種子就放在這里“臨時儲存”,“種子冷庫”溫度設置在4℃,種子可安全存放1—2年的時間。實際上,這類種質資源數量還比較多,因此農科所建設了兩個短期庫,以滿足日常科研需求。
“種子冷庫”短期庫。
中期庫是一個使用頻率較少的庫,如一些作物種子,短期內用不上但較長期依然需要用,這類種質資源就保存在這里,“種子冷庫”溫度設置在零下4℃,種子在這個庫可安全存放5—10年。
長期庫是使用頻率最低的庫,一些作物種子在中短期甚至長期都不會使用,但它作為種質資源,它的基因在未來某一個時期依然可能會被需要,因此最適當最方便的方法就是對其種質資源進行長期儲存,長期庫的溫度設置在零下18℃,種子在這里可安全存放20年以上。
它是揚州首個智能化的“種子冷庫”
農科所相關負責人介紹,種質資源庫可儲存量大,因此在規劃建設時,他們就引入了“互聯網+”“智慧農業”“物聯網”等智能元素,“目前來看,它也是揚州首個智能化的種質資源庫。”
“種子冷庫”的中期庫,種子從入庫-預冷-上架-出庫,全程實現了智能化。簡單來說,只要把種子放入中期庫入庫窗口,剩余的事情不再需要人去操作。
種子一旦放入入庫窗口,機器臂就會將種子抓上傳送帶,傳送帶先將種子傳送到自動預冷馴化設備中進行預冷馴化(可以幫助種子更好適應寒冷氣候,提高種子的生存能力),然后進入中期庫庫房存儲,庫房里有搬運機器人自動將種子上架。而需要出種子時,只要在庫外的操作終端上輸入存儲單元編號,庫內的挑揀機器人就會準確從貨架上取出種子放上傳送帶,經過“自動復蘇防凝露”環節(這個裝置就是取種子的時候,讓種子從低溫到常溫有個恢復緩沖期,避免溫差過大損害種子,保持種子的健康),最后由機器臂抓到出庫窗口。
“整個過程實現了科學精準存取。”農科所相關負責人介紹,這樣全程智能化避免了對“種子冷庫”的干擾,保持它的穩定可靠性。
每一份種子都有“身份證號”
雖然還沒有種子入庫,但調試人員已準備了若干有編號的瓶子。記者看到,瓶口上有“小麥32號 XM00032”等字樣。這個編號其實就是小麥的“身份證號”,每一份種子入庫前都會貼上專屬于它們的“身份證號”。當需要這份種子時,只要在終端輸入這個“身份證號”就可以了。
記者了解到,目前農科所的各種種質資源有1萬多份,而這個數量每年都在不同程度的遞增,如通過科研人員選育,一些表現優良的種子就會進入種子庫。種質資源庫的庫容設置達10萬份,一方面考慮到了日常科研中種子資源量的增加,另一方面也考慮到了社會上的種子存儲需求。
對作物育種科研人員來說,種質資源庫就是他們的“寶庫”。如要解決小麥赤霉病,科研人員就需要從眾多的小麥種質資源中,尋找到抗赤霉病的種質資源,再通過雜交等方式,選育出抗赤霉病且高產的小麥品種,從而從根本上解決這一難題。
通訊員 焦雋 記者 向家富