國家植物標本數據庫讓標本“說話”

                • 2019-12-03 17:01
                • 科技日報

                遼寧的一個地方政府想要征收一個櫻桃園。櫻桃園的櫻花被認為是外國品種。由于國內櫻花的補償價格不同于國外櫻花,為了確定該櫻花是否為國外品種,有必要對其進行準確的品種鑒定。然而,很難根據形態學來鑒別物種,因為櫻花還沒有開花期。

                當地政府發現了國家植物標本數據庫。通過分子鑒定,發現樣品不是真正的國產品種,而是日本富士櫻桃。這樣,地方政府給予農民的補償就有了依據,農民也獲得了相應的補償。

                為完善科技資源共享服務體系,促進科技資源向社會開放共享,今年6月,科技部、財政部發布《關于發布國家科技資源共享服務平臺優化調整名單的通知》,優化調整原有國家平臺,形成30個國家生物種質和實驗材料資源庫,其中國家植物標本資源庫就是其中之一。

                資源庫負責人孔宏志表示,在國家科技基礎設施平臺中心的指導下,依托中國科學院植物研究所,國家植物標本資源庫整合了包括中國科學院昆明植物研究所、華南植物園、武漢植物園和西雙版納熱帶植物園在內的16個共建單位的資源,圍繞物理圖書館和數字平臺建設開展了植物標本的收集、保存和資源共享。資源庫同等重視實物標本和數字服務。以實物標本為重要參考,完成了《中國植物志》等國家和地方植物名錄,產生了廣泛的社會影響。數字服務有效支持“地球大數據”和“泛喜馬拉雅植物區系”等重大國家項目,并進一步增強資源庫為科學研究和社會服務的能力。

                支持國家安全

                生物入侵是導致生物多樣性喪失的重要因素之一,生物多樣性喪失連同動植物棲息地喪失和全球氣候變化被視為影響全球環境的三大問題。據統計,已有400多種外來物種入侵中國。調查顯示,39.6%的外來入侵物種是由有意引進造成的,43.9%是無意引進造成的,只有3.1%是由自然擴散到中國造成的。這一結果表明,人類活動是導致生物入侵的重要因素。

                防止外來入侵物種進入中國是防止生物入侵最有效、成本最低的方法。

                每天都有大量各種各樣的植物材料通過海關。海關被稱為“國家之門”,起到防止外來有害植物流入和國家戰略資源流出的作用。

                “進出海關的各種植物材料必須準確識別,以確定樣品是否屬于珍稀瀕危植物、入侵植物、特殊資源植物等。以便采取相應的處置措施?!眹抑参飿吮緮祿斓难芯繂T周世良說,利用脫氧核糖核酸序列進行分子鑒定的方法被稱為脫氧核糖核酸條形碼技術,這是目前使用最廣泛的技術之一。因為在植物漫長的進化過程中,不同物種經歷了遺傳分化,它們的基因序列也不同,這是分子鑒定的理論基礎。

                準確鑒定植物材料的前提是建立一個覆蓋廣泛的數據庫,要建立這樣一個數據庫,必須有一個物種豐富的脫氧核糖核酸數據庫。周世良說,目前,中國科學院植物研究所已經建立了一個“中國植物基因庫”,擁有50,000種植物和200,000種基因材料。

                該資源庫研究員李振宇告訴記者,他們的團隊先后與多個海關檢驗檢疫部門合作,并與江蘇泰州相關部門建立了聯合實驗室,對海關進口貨物攜帶的外來物種進行收集和鑒定,發現了許多具有入侵植物趨勢的新物種,構建了一個DNA b

                2006年,國家植物標本數據庫門戶網站——中文虛擬標本館正式上線,年訪問量超過100萬人次,在全國同類網站中排名第一。該網站為用戶查詢和使用中國植物標本及其植物學信息提供了極大的便利,也為中國生物多樣性信息共享做出了積極貢獻。

                到目前為止,該網站已經分享了來自全國103個植物標本館(占全國活躍植物標本館的50%)的740萬個數字標本(占全國數字標本總數的70%),包括500萬張標本照片。同時,建立了相應數據庫、標本數字化規范等20多個植物學輔助數據庫,建立了種子植物電子密鑰表、珍稀瀕危植物、栽培植物等10多個專題,資源總量10T。

                孔洪志表示,多年來,該植物標本館共支持169項科研服務,共發出約215萬條記錄,為中國科學院等70多所國內外高校和研究所提供了深入的數據服務。支持128個科研項目,包括973個項目和國家重點研發項目。支持出版600多篇論文和30多本書。

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