種質資源庫

種質資源庫利用儀器設備控制貯藏環境，長期貯存作物種質的倉庫。又稱基因庫。發掘和收集各種農作物品種種子，科學地加以貯藏，使種質在幾十年、甚至數百年之後仍具有原有的遺傳特性和很高的發芽力，對於品種改良，培育高產、優質、抗逆性強的新品種，並為生物學的理論研究提供豐富的種質和研究材料具有重要意義（見作物種質資源）。

基本介紹

• 中文名：種質資源庫
• 外文名：無
• 優勢：很高的發芽力
• 利用儀器設備：控制貯藏環境
• 新品種：抗逆性強的
• 方法：中國最早貯藏種子方法

歷史沿革

中國最早貯藏種子的方法是將晾曬乾燥後的種子，裝在紙袋或布袋內，放入帶蓋的小口缸或瓦罐里，加入適量的生石灰作為吸濕劑，置於陰涼處保存。印度、埃及等國也採用過類似的方法。20世紀50年代以來，美國、日本、蘇聯等國相繼建造了用空調設備控制溫、濕度環境的貯藏室。中國從1975年起籌建種質資源庫，廣西農業科學院種質資源庫於1981年、中國農業科學院作物品種資源研究所國家種質庫於1984年相繼建成，均已先後投入使用。一些國家的農業科學工作者正致力於採用超低溫（-196℃的液態氮）冷凍植物細胞和組織的新技術，以期達到長期貯藏種質的目的。

圖片

分類

貯藏環境（主要指溫度和濕度）對種子的壽命影響很大。根據庫內溫、濕度環境的不同，種子貯藏建築可分為5類:①超長期貯藏庫，溫度－18℃，相對濕度40%左右，貯藏期為50年。②長期貯藏庫，溫度－10℃以下，相對濕度30～40%，貯藏期為30年以上；③中期貯藏庫，溫度0～5℃，相對濕度30～40%，貯藏期為15年左右；④短期貯藏庫，溫度10～15℃，相對濕度50～60%，貯藏期為1~3年；⑤普通種子庫，採用自然或機械通風調節庫內溫度,種子貯藏期為3～6個月。超長期貯藏庫、長期貯藏庫、中期貯藏庫和短期貯藏庫都需配備製冷除濕設備。

中國的農作物種質資源材料分兩級保存。長期保存的材料由中國農業科學院作物品種資源研究所的長期庫貯存。中期保存的材料由各地方農業科學院（所）或中國農業科學院有關研究所的中期庫保存。長期庫向各中期庫提供更新用種；各中期庫除向長期庫提供貯存種子外，還向育種者提供研究材料。短期庫可作為各省市種子公司用以保存優良種子的庫房。普通種子庫為保存第二年生產用種的庫房。

庫址選擇

一般要求：①鄰近農業科研單位，並有適量的耕地，以便進行育種；②氣溫穩定、濕度低、綠化條件好，有利於節省建設投資和運行費用；③地質條件好，地下水位低，且易排除雨水；④交通方便，水電供應可靠，位於污染源的上游或上風向；⑤用計算機處理數據的品種資源庫，庫址要遠離強電場、強磁場、強振源，以保障計算機運行安全可靠。

庫房的建築、設施 　種質資源庫由貯藏室和輔助用房（包括臨時庫、精選室、乾燥間和乾燥工作室、發芽室、卡片間等）組成。

貯藏室的建築設計和施工要求主要包括以下各項：①保持低溫、乾燥環境。為阻止外界熱氣流、水蒸汽侵入貯藏室而影響室內溫、濕度的相對穩定性，貯藏室的圍護結構（地面、牆體、頂棚）應設定隔氣層和絕熱層，並使兩者緊密連線，防止出現冷橋。貯藏室平面宜設計成方形,每間面積宜控制在20～50平方米。面積過大,溫、濕度不易控制;面積過小,則人體的散熱也會引起溫、濕度變化。當貯藏室有兩種以上溫、濕度要求時，可採用“回”字形套間作法，即短期貯藏室在外層，中期貯藏室在中層，長期貯藏室包在內層，以縮小貯藏室內外的溫、濕度差,提高隔熱、防濕性能,從而節省能耗。貯藏室的位置儘量避免陽光直射。②防止地下土壤凍脹引起破壞作用。當貯藏室溫度低於 0℃、地基土為凍脹性土時，土壤中的水分凍結會產生凍脹破壞力，嚴重時能使牆、柱的基礎抬起，造成結構破壞。為此，應在地坪下設定絕熱層和隔氣層，並需採用通風加熱或通熱油管加熱等方法，提高土溫，防止土壤凍脹。③防止熱濕交換時產生的破壞作用。開啟貯藏室外門時，室內外空氣進行熱濕交換，極易引起室內牆壁表面產生凝結水或冰霜。為此，應選擇防水性、抗凍性強的建築材料，並應在出入口設定緩衝間。

輔助用房建築中的乾燥間和乾燥工作室以及發芽室在建築上也有特殊要求。種子在貯藏前，需要在乾燥間進行乾燥處理，以降低種子含水量。乾燥種子有兩種方式：①乾燥間方式，乾燥間溫度+15℃左右、相對濕度15%左右，此種乾燥方法對種子破壞程度極小。②烘乾方式，烘乾種子的溫度因作物種類而異,穀類作物一般為35℃±5℃。在採用乾燥箱烘乾種子時可不設乾燥間，而將乾燥箱布置在乾燥工作室內。乾燥工作室的溫度一般為20℃,相對濕度為30%左右，其圍護結構應採取絕熱和隔氣措施。為檢查種子的發芽力,每隔5～10年要將種子在發芽室進行發芽試驗。恆溫發芽溫度為20℃；變溫發芽即在一晝夜內採用不同溫度處理，一般是在20℃下處理16～18小時，30℃下處理6～8小時，溫度的轉變應在15～20分鐘內完成。發芽室內的空氣濕度宜控制在90～95%。牆壁和頂棚應是一個封閉的防潮層，防止室內的高濕氣體滲入圍護結構。

庫內製冷除濕

品種資源庫的製冷除濕,應著眼於創造一個穩定而有規則的可控環境，同時能節約能源和充分發揮設備效能。各室又有不同的要求：①貯藏室。貯藏室空氣調節系統國內外基本採用製冷除濕設備，送入貯藏室的低溫、乾燥空氣應分布均勻，不能形成渦流。因此，常採用上部送風、下部迴風的方式。在機房內或附近設有控制室，可通過儀表監測或記錄貯藏室的溫、濕度。②乾燥間和乾燥工作間。乾燥間通常設定恆溫、恆濕製冷除濕機組，溫、濕度一般控制在+15℃、相對濕度15%左右。乾燥工作室的溫度一般為20℃,相對濕度為30%左右該室除設定自動控制裝置外，還應隨時檢查種子乾燥過程中溫度的變化，以防溫度自動控制裝置發生故障而影響乾燥，損傷種子。③發芽室。常採用櫃式恆溫、恆濕機組，該機組由壓縮冷凝機組和空調器兩部分組成。空調器配有通風機、蒸發器、電極加濕器、空氣過濾器以及自動控制裝置等。機組置於發芽室隔壁的小間內，通過管道處理室內空氣條件以滿足種子發芽的要求。

國家種質庫

國家種質庫是全國作物種質資源長期保存與研究中心。該庫在美國洛克菲勒基金會和國際植物遺傳資源委員會的部分資助下，於1986年10月在中國農業科學院落成，隸屬於作物品種資源研究所。

面積

國家種質庫的總建築面積為3200平方米，由試驗區、種子入庫前處理操作區、保存區三部分組成。保存區建有兩個長期貯藏冷庫，總面積為300平方米，其容量可保存種質40餘萬份。種質貯藏條件為：溫度-18℃±1℃，相對濕度<50%。

貯藏條件

國家種質庫保存對象是農作物及其近緣野生植物種質資源，這些資源是以種子作為種質的載體，其種子可耐低溫和耐乾燥脫水。國家種質庫在接納到種子後，需對種子進行清選、生活力檢測、乾燥脫水等入庫保存前處理，然後密封包裝存入-18℃冷庫。入庫保存種子的初始發芽率一般要求高於90%，種子含水量乾燥脫水至5%～7%，大豆8%。根據科學家估算，在上述貯藏條件下，一般作物種子壽命可保存50年以上。至2001年底，國家種質庫貯存的種質數量已達到33萬餘份，長期保存的種質數量處於世界第一，為我國作物育種和生產提供了雄厚的物質基礎。該進展---“我國建成世界上最大種質資源庫”被中國科學院院士和中國工程院院士評選為“2001年中國十大科技進展新聞”，排列第4位

按植物分類

按植物分類學統計，庫存資源種類不僅豐富，隸屬 35科192屬712種，而且這些種質的80%是從國內收集的，不少屬於我國特有的，其中國內地方品種資源占60%，稀有、珍稀和野生近緣植物約占10%。這些資源是在不同生態條件下經過上千年的自然演變形成的，蘊藏著各種潛在可利用基因，是國家的寶貴財富，是人類繁衍生存的基礎。國家把這些資源收集起來作為戰略資源加於保存，以備子孫後代加以利用。隨著貯存數量、種類多樣性的增加，以及貯存時間的延長，國家庫貯存資源正在發揮其重要作用，並受到世界的高度重視。1998年以來，已有雲南農科院、山西農科院、江蘇鹽都農科所、湖南水稻所、湖南原子能農業套用研究所、中國農業科學院菸草所，中國農業科學院作物所等十多個單位，從國家長期庫取出在原保種單位已絕種的種質材料，作為原種材料套用於育種項目及其國家重大科技項目的研究。以國家種質庫貯存資源為依託，開發其遺傳潛力的國家重大科學工程也已啟動。此外，每年有上千人次的中外學者及大中小學生來這裡參觀學習，是植物遺傳資源多樣性保護的重要宣傳和教學基地。