国家植物标本数据库让标本“说话”

  • 2019-12-03 17:01
  • 科技日报

辽宁的一个地方政府想要征收一个樱桃园。樱桃园的樱花被认为是外国品种。由于国内樱花的补偿价格不同于国外樱花,为了确定该樱花是否为国外品种,有必要对其进行准确的品种鉴定。然而,很难根据形态学来鉴别物种,因为樱花还没有开花期。

当地政府发现了国家植物标本数据库。通过分子鉴定,发现样品不是真正的国产品种,而是日本富士樱桃。这样,地方政府给予农民的补偿就有了依据,农民也获得了相应的补偿。

为完善科技资源共享服务体系,促进科技资源向社会开放共享,今年6月,科技部、财政部发布《关于发布国家科技资源共享服务平台优化调整名单的通知》,优化调整原有国家平台,形成30个国家生物种质和实验材料资源库,其中国家植物标本资源库就是其中之一。

资源库负责人孔宏志表示,在国家科技基础设施平台中心的指导下,依托中国科学院植物研究所,国家植物标本资源库整合了包括中国科学院昆明植物研究所、华南植物园、武汉植物园和西双版纳热带植物园在内的16个共建单位的资源,围绕物理图书馆和数字平台建设开展了植物标本的收集、保存和资源共享。资源库同等重视实物标本和数字服务。以实物标本为重要参考,完成了《中国植物志》等国家和地方植物名录,产生了广泛的社会影响。数字服务有效支持“地球大数据”和“泛喜马拉雅植物区系”等重大国家项目,并进一步增强资源库为科学研究和社会服务的能力。

支持国家安全

生物入侵是导致生物多样性丧失的重要因素之一,生物多样性丧失连同动植物栖息地丧失和全球气候变化被视为影响全球环境的三大问题。据统计,已有400多种外来物种入侵中国。调查显示,39.6%的外来入侵物种是由有意引进造成的,43.9%是无意引进造成的,只有3.1%是由自然扩散到中国造成的。这一结果表明,人类活动是导致生物入侵的重要因素。

防止外来入侵物种进入中国是防止生物入侵最有效、成本最低的方法。

每天都有大量各种各样的植物材料通过海关。海关被称为“国家之门”,起到防止外来有害植物流入和国家战略资源流出的作用。

“进出海关的各种植物材料必须准确识别,以确定样品是否属于珍稀濒危植物、入侵植物、特殊资源植物等。以便采取相应的处置措施。”国家植物标本数据库的研究员周世良说,利用脱氧核糖核酸序列进行分子鉴定的方法被称为脱氧核糖核酸条形码技术,这是目前使用最广泛的技术之一。因为在植物漫长的进化过程中,不同物种经历了遗传分化,它们的基因序列也不同,这是分子鉴定的理论基础。

准确鉴定植物材料的前提是建立一个覆盖广泛的数据库,要建立这样一个数据库,必须有一个物种丰富的脱氧核糖核酸数据库。周世良说,目前,中国科学院植物研究所已经建立了一个“中国植物基因库”,拥有50,000种植物和200,000种基因材料。

该资源库研究员李振宇告诉记者,他们的团队先后与多个海关检验检疫部门合作,并与江苏泰州相关部门建立了联合实验室,对海关进口货物携带的外来物种进行收集和鉴定,发现了许多具有入侵植物趋势的新物种,构建了一个DNA b

2006年,国家植物标本数据库门户网站——中文虚拟标本馆正式上线,年访问量超过100万人次,在全国同类网站中排名第一。该网站为用户查询和使用中国植物标本及其植物学信息提供了极大的便利,也为中国生物多样性信息共享做出了积极贡献。

到目前为止,该网站已经分享了来自全国103个植物标本馆(占全国活跃植物标本馆的50%)的740万个数字标本(占全国数字标本总数的70%),包括500万张标本照片。同时,建立了相应数据库、标本数字化规范等20多个植物学辅助数据库,建立了种子植物电子密钥表、珍稀濒危植物、栽培植物等10多个专题,资源总量10T。

孔洪志表示,多年来,该植物标本馆共支持169项科研服务,共发出约215万条记录,为中国科学院等70多所国内外高校和研究所提供了深入的数据服务。支持128个科研项目,包括973个项目和国家重点研发项目。支持出版600多篇论文和30多本书。

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