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农业种质库的设计与建设要求探讨卢新雄(中国农业科学院作物品种资源研究所,北京100081)摘要:农业种质库建设是一项专业性很强的农业工程,它所保存的农业生物资源,是育种的物质基础,也是国家宝贵的战略资源。但国内目前还没有种质库设计与建设的标准,导致了不少建成的种质库存在着较多的缺陷或问题,有的甚至经过几次改造和调试后才能投入使用。该文就有关农业种质库,重点是对低温种质库特点、技术指标、设计原则与要求及建设经验作一介绍,以供参考。关键词:农业;种质保存;种质库;设计中图分类号:S325文献标识码:B文章编号:100226819(2003)062025220贮藏设施,其最大特点是被保存材料是活体物质,包括种子,根、茎、芽的组织细胞培养物,微生物,动物生殖细胞及植物基因工程材料等。早期农业种质库,其保存对象较为单一,仅是种子体的种质资源。如1958年建成的美国国家种质库,我国1984年和1986年建成的两座国家级种质库都是属于此类种质库。但随着组织培养技术和超低温保存技术的逐步成熟,近10年来新建种质库不仅包含低温种子保存库,还包括试管苗保存库和超低温保存库。如美国国家种质库在1992年投资2000万美元,在原库的基础上,扩建了试管苗保存库和以液氮罐为设施的超低温保存库。印度1998年建成的国家种质库,我国上海市2002年建成的上海农业生物基因中心也都包含上述3部分功能。因此,种质库的发展趋势是建设综合型农业种质库。第二,低温种子保存库一般是农业种质库的核心组成部分,其贮藏对象是耐低温、干燥的正常型种子,种子在低温低湿条件下可大大延长其贮藏寿命。因此它与一般的商业冷库不同,为延长种子低温库的使用寿命和保温效果,目前都采用在砖混结构建筑内再搭建聚氨酯库板保温冷库。第三,低温种子保存库又分为长期库和中期库,长期库主要任务是负责种质材料的长期安全保存,一般不对外分发。而中期库不仅负责资源的中期保存,更重要的是负责保存材料的分发利用,因此,必须建立与之相对应的种质信息平台,以促进库存种质材料的有效管理和利用。此外,种子在入库贮存之前须经种子生活力检测、清选、干燥、密封包装等一系列前处理,应相应配备供种子前处理操作使用的辅助用房。试管苗库一般是保存各种细胞培养物,除试管苗保存库外,还需组织培养脱毒室,接种室。超低温库主要是由大型液氮罐组成,超低温保存的植物材料前处理程序同试管苗库。对于较大的种质库,还必须考虑研究用的实验用房和资讯用房。第四,农业种质库保存的资源是生物多样性保护的重要组成部分,因此常常成为社会公众参观和进行科普教育的场所。第五,种质库建设是一项与制冷技术结合非常紧密的农业工程,但其专业性又很强。因此,必须根据其特点、使用要求和本单位实际情况来进行设计和建设。1引言利用现代制冷空调技术来保存作物种质资源,始于20世纪40年代美国的4个地区引种站。1958年美国国家种子贮藏实验室(NationalSeedStorageLaboratory)建成了世界上第一座国家级现代化低温种质库,至1996年世界上有77个国家拥有中长期贮藏的种子保存设施,种质贮存份数达550万余份1。我国作物种质资源低温库建设始于1976年,国家长期库建成于1986年,目前已长期保存33万份种质,贮存数量居世界第一。1999年农业部批准“国家农作物种质保存中心”种子保存设施工程建设,2002年建成并投入使用,贮存容量为60万份以上,该库主要任务是负责作物种质资源的中期保存与分发利用。至2002年,全国各地已建成30余座中期种质库,保存资源有50万份。由此可见,我国在低温种质库建设和种质保存方面已取得巨大成就。但应看到,国内目前还没有种质库设计与建设的标准,加上缺乏建设经验,致使不少建成的种质库存在着这样或那样问题,有的还运行不了。特别是随着农业生物资源保护越来越被人们所重视,近年来国内不少省、市、自治区正在计划建设种质库来收集保存农业生物种质资源,为本省的农业科研机构建立起资源创新利用的平台,以促进本地区农业生产的可持续发展。此外,20世纪70～80年代建成的种质库,也已运转近20年,设备需要更新换代,库板保温结构老化严重,因此许多种质库正准备进行改建或扩建。为此,有必要就有关农业种质库,尤其是低温种质库特点、技术参数与设计要求,以及建设经验作一介绍,供大家参考借鉴。2农业种质库的特点与功能农业种质库是以保存农业生物种质资源为对象的收稿日期:2003201220基金项目:农业部“种子工程”资助项目作者简介:卢新雄,男,副研究员,主要从事种质资源保存技术与设施建设的研究,主持了“国家农作物种质保存中心”保存设施和国家种质库制冷设备更新改造工程的建设。北京市中国农业科学院作物品种资源研究所,100081。Email:pvpsc@第6期卢新雄:农业种质库的设计与建设要