【快播報(bào)】珠峰種子萌發(fā)記

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去年9月，我國(guó)科研人員在珠峰東絨布冰川6212米處，成功采集到須彌扇葉芥的種子，刷新了我國(guó)植物種子采集的最高海拔紀(jì)錄。

(資料圖片僅供參考)

今年7月，采集到的5種珠峰植物種子在零下20攝氏度的冷庫(kù)保存近一年后，均順利萌發(fā)。這意味著我國(guó)成功采集、保存了目前全球海拔最高的植物種子，為未來相關(guān)種質(zhì)資源的研究打下基礎(chǔ)。

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(fēng)、極寒、缺氧……在這片“生命的禁區(qū)”，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(guó)科學(xué)院昆明植物研究所中國(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)(以下簡(jiǎn)稱“種質(zhì)庫(kù)”)的科研人員在植物科考中，成功采集到須彌扇葉芥的種子，刷新了我國(guó)植物種子采集的最高海拔紀(jì)錄。

在零下20攝氏度的冷庫(kù)保存近一年后，科研人員決定對(duì)種子進(jìn)行萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。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米采集，刷新我國(guó)植物種子采集最高海拔紀(jì)錄

尋找種子，離不開耐心和勇氣。有時(shí)，也需要一點(diǎn)點(diǎn)運(yùn)氣。

2021年9月24日，種質(zhì)庫(kù)采集隊(duì)員郭永杰、趙延會(huì)一行8人，再次攀登珠峰，挑戰(zhàn)我國(guó)植物種子采集最高海拔紀(jì)錄。

時(shí)至9月末，已算是日漸轉(zhuǎn)涼的秋日，但對(duì)珠峰植物來說，卻是采集種子的最佳物候期。

此前，全球公開可查到的在海拔6100米以上采集到的植物有15種，絕大多數(shù)為國(guó)外學(xué)者采集。采集隊(duì)此行不僅要找到植物，還要采集到成熟種子，難度大大升級(jí)。

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(fā)現(xiàn)植物的區(qū)域。從海拔5800米的過渡營(yíng)地出發(fā)，紛飛的大雪模糊了腳下的冰縫，攀登珠峰的每一步，采集隊(duì)員都需要格外謹(jǐn)慎。

爬到海拔6200米左右時(shí)，距離采集隊(duì)員出發(fā)已經(jīng)過了幾個(gè)小時(shí)。隨行的向?qū)лp輕哼起當(dāng)?shù)毓爬系母柚{，采集隊(duì)員則俯身細(xì)心尋找。

“須彌扇葉芥！”碎石縫隙里，郭永杰一眼就認(rèn)出了這種身著偽裝色的植物，半跪半趴從各個(gè)角度給須彌扇葉芥拍照，并認(rèn)真記錄采集地海拔等位置信息——海拔6212米，這是采集隊(duì)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(jīng)裂開，這也意味著，采集隊(duì)員有機(jī)會(huì)采集到這種植物的種子。

此時(shí)，遠(yuǎn)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(xì)小脆弱的枝葉在風(fēng)中搖曳，與遠(yuǎn)處巍巍雪山遙遙相對(duì)。珠峰讓人敬畏，但生命的頑強(qiáng)并不比珠峰遜色分毫。

最終，采集隊(duì)探索到達(dá)了珠峰海拔6605米的地方，可惜沒有發(fā)現(xiàn)植物的蹤跡。而這次采集到的須彌扇葉芥種子，刷新了我國(guó)植物種子采集的最高海拔紀(jì)錄。

零下20攝氏度保存，種子可存活幾十年甚至上千年

實(shí)際上，2021年8月，種質(zhì)庫(kù)就啟動(dòng)了世界海拔最高植物種子采集行動(dòng)計(jì)劃，當(dāng)年9月已是科研人員第二次前往珠峰。作為國(guó)家戰(zhàn)略生物資源，采集回來的珠峰植物種子很快被送到位于昆明的種質(zhì)庫(kù)。

根據(jù)種質(zhì)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)，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(qū)的植物種子極為稀少，根本無法滿足基本的2500粒要求，只能先盡可能多地采集保存。

每一粒種子都非常珍貴，保存處理必須更加小心。“種子的采集時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)緯度、海拔、物種信息，種子最初質(zhì)量、數(shù)量等信息，都要及時(shí)準(zhǔn)確地錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，以便今后開展研究和生態(tài)修復(fù)時(shí)使用。”種質(zhì)庫(kù)保藏中心種子管理小組組長(zhǎng)秦少發(fā)說。

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

在低溫、干燥狀態(tài)下，須彌扇葉芥、鼠麯雪兔子等植物珍貴的種子進(jìn)入了“休眠期”，隨后被密封包裝送入冷庫(kù)長(zhǎng)期保存。“在零下20攝氏度的恒溫條件下，這些種子有望存活幾十年甚至上千年。”秦少發(fā)說。

“珠峰上的種質(zhì)資源十分獨(dú)特，其中蘊(yùn)含的基因非常稀有。正是因?yàn)槠湔湎。枰覀兛朔щy，優(yōu)先收集保存。”種質(zhì)庫(kù)保藏中心主任蔡杰介紹。另外，在3700米到4700米海拔范圍內(nèi)，采集隊(duì)還采集到40多種野生植物種子，都已經(jīng)入庫(kù)保存。

“作為國(guó)家戰(zhàn)略生物資源，珠峰地區(qū)種子的收集和保存，有助于保護(hù)珠峰地區(qū)的物種和基因多樣性，同時(shí)為未來相關(guān)種質(zhì)資源的研究、利用提供原材料。”蔡杰說。

5種珠峰地區(qū)野生植物種子全部順利萌發(fā)

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(qū)野生植物種子低溫保存近10個(gè)月后，被種子萌發(fā)管理員楊娟從冷庫(kù)中取出，置于干燥間回溫后，小心翼翼地將其中一部分放到瓊脂培養(yǎng)基上。

“為確保種質(zhì)庫(kù)內(nèi)保存的種子是活的，每隔一段時(shí)間，都會(huì)對(duì)每份種子抽樣開展活力檢測(cè)。”楊娟說，距離珠峰植物種子采集時(shí)間10個(gè)月后，包括最高海拔種子須彌扇葉芥在內(nèi)的5種“珠峰種子”迎來了第一次萌發(fā)實(shí)驗(yàn)。

這一次實(shí)驗(yàn)，至關(guān)重要。如果種子順利萌發(fā)，就能證明這批珠峰地區(qū)野生植物種子得到了有效的保存。實(shí)際上，此前國(guó)外有研究者曾在更高海拔地區(qū)采集到種子，然而在冷庫(kù)保存一段時(shí)間后種子未能萌發(fā)。如果須彌扇葉芥能夠順利萌發(fā)，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(jī)、延時(shí)攝影的方式對(duì)種子萌發(fā)過程進(jìn)行全程記錄。然而，來自極高海拔地區(qū)的植物種子，在經(jīng)過近一年的冷凍保存后，能否在海拔1900米的區(qū)域萌發(fā)，誰(shuí)也不敢打包票。

頭兩天，除了吸水漲大，5種種子幾乎沒什么動(dòng)靜。倒是蔡杰的一席話，讓團(tuán)隊(duì)少了些擔(dān)憂：“珠峰地區(qū)氣候惡劣多變，為了能盡快完成生命周期，種子萌發(fā)應(yīng)該會(huì)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(zhǎng)；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(zhǎng)成了小苗。

短短9天，5種珠峰地區(qū)野生植物種子全部順利萌發(fā)。尤其是須彌扇葉芥的萌發(fā)，證明我國(guó)成功采集、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(zhì)庫(kù)保存著數(shù)以萬計(jì)的珍貴種質(zhì)資源。從運(yùn)行以來，種質(zhì)庫(kù)已保存我國(guó)野生植物種子10917種87863份，我國(guó)有花植物物種總數(shù)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(guó)西南野生生物種質(zhì)資源庫(kù)珍藏的種子，無疑讓生物多樣性保護(hù)多了一分希望。