探探南農(nóng)有多少寶庫(kù)

文/付金釗 許天穎 俞佳寧 陳佩言 董鶴潔（南京農(nóng)業(yè)大學(xué)）

在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)校園里，有著很多“壓箱底的寶貝”，這些研究室、標(biāo)本館、資源庫(kù)，沉淀了百余年來(lái)厚重的農(nóng)業(yè)學(xué)科家底。2022年南農(nóng)120周年校慶活動(dòng)中，學(xué)校記者團(tuán)的同學(xué)們探訪了這些“圣地”。

成百上千個(gè)小玻璃罐里收集的都是植物的種子

雜草寶庫(kù)

在生命科學(xué)樓第七層，有一間雜草的寶庫(kù)——雜草標(biāo)本室。房間中央的木桌子，紅漆斑駁；一旁的箱子里，保存了雜草研究室?guī)熒谱鞯闹参飿?biāo)本。這間屋子沉淀了時(shí)光印記，收藏了各地田園雜草及植物80000余份，隸屬約200個(gè)科、約1000個(gè)屬、5000余種，是國(guó)內(nèi)收藏雜草數(shù)量最多、包羅最完備的雜草標(biāo)本室。

雜草研究室主任、國(guó)家教學(xué)名師、生科院強(qiáng)勝教授介紹，鑲嵌多個(gè)小抽屜的柜子內(nèi)，存有記錄雜草標(biāo)本檔案的卡片。強(qiáng)勝隨機(jī)拉出了一個(gè)小抽屜，告訴我們每個(gè)抽屜就是一個(gè)科(Familia)，每張紙卡片標(biāo)有一種雜草的中文名與拉丁學(xué)名。

強(qiáng)勝介紹，這是艾葉破布草的種子，一位非常著名的雜草“移民”——“豚草”。豚草花粉中含有水溶性毒蛋白，與人接觸后可迅速釋放，并引起過(guò)敏性反應(yīng)，是人類患“枯草熱”的主要過(guò)敏源，嚴(yán)重的甚至可能會(huì)引發(fā)過(guò)敏性哮喘，甚至肺炎。

珍貴的標(biāo)本上除了老教授們的親筆簽名，還有學(xué)生的青澀筆記。強(qiáng)勝抽出一張他20世紀(jì)80年代赴甘肅考察收集的標(biāo)本，左上角清晰記錄了標(biāo)本的基礎(chǔ)信息：日期、編號(hào)、地點(diǎn)、采集人及科名學(xué)名，右下角則是鑒定標(biāo)簽，記錄了標(biāo)本的鑒定時(shí)間與鑒定人。

1953年，李揚(yáng)漢先生開始田間雜草的研究，1985年在主編《中國(guó)雜草志》的過(guò)程中，他不顧年邁帶領(lǐng)課題組成員奔赴川、陜、豫、皖、甘、青、新等13個(gè)省區(qū)20多個(gè)市，并派遣人員前往西藏考察采集。強(qiáng)勝就是這個(gè)雜草“獵手”團(tuán)的最核心的一員。

1985年，剛考入南農(nóng)讀研究生，強(qiáng)勝就開始圍繞安徽省雜草區(qū)系及群落調(diào)查研究，深入實(shí)地調(diào)查。當(dāng)時(shí)的農(nóng)村田野，班車每天通常只有一班，早上5點(diǎn)出發(fā)，傍晚5點(diǎn)返程，到駐地，月亮已經(jīng)高懸于天空。為了保證標(biāo)本的新鮮與完整，他要連夜壓制整理標(biāo)本，之后，還要持續(xù)不斷地更換吸水紙。壓制一個(gè)標(biāo)本要耗費(fèi)足足半個(gè)月。

1986年，強(qiáng)勝只身一人奔赴甘肅，為采集標(biāo)本在當(dāng)?shù)卮苏?0天。交通的不便、天氣的炎熱，還要“依湊”植物花期，雜草采集路上阻礙重重。

讀研究生的3年里，他進(jìn)行如此大規(guī)模的雜草調(diào)查研究，目的就是為了積累第一手資料，為編寫《中國(guó)雜草志》打下基礎(chǔ)。畢業(yè)后的5年時(shí)間，除了調(diào)查采集標(biāo)本外，他還協(xié)助導(dǎo)師李揚(yáng)漢完成這部具有開拓意義的雜草學(xué)著作的編寫。

如何讓這一歷經(jīng)幾代人心血的雜草“寶庫(kù)”拂去歷史塵埃、啟迪當(dāng)今智慧，挖掘并喚起“故紙堆”里更大的科研價(jià)值？

隨網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展，強(qiáng)勝教授指導(dǎo)研究生率先將雜草標(biāo)本數(shù)字化，建立了中國(guó)雜草信息服務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)站，截至2012年，訪問(wèn)人次超過(guò)150萬(wàn)，成為了解我國(guó)雜草信息的重要窗口。2003年，依托于同期建立的中國(guó)雜草信息服務(wù)系統(tǒng)，強(qiáng)勝主持研制的《植物學(xué)》網(wǎng)絡(luò)課程，由高等教育出版社出版，讓雜草標(biāo)本室激起更多線上共振。它涵蓋了植物細(xì)胞、組織到各器官的形態(tài)及結(jié)構(gòu)，高等和低等植物的分類，被子植物分科及種類介紹等內(nèi)容，同時(shí)吸收了植物學(xué)最新研究成果，向?qū)W生乃至社會(huì)大眾傳播，串聯(lián)起雜草標(biāo)本室的前世今生。

強(qiáng)勝說(shuō)，這些來(lái)自除草劑廣泛使用前的雜草標(biāo)本，對(duì)后世的研究意義巨大。除草劑，雖被譽(yù)為雜草的無(wú)敵殺手，但頻繁使用會(huì)造成雜草抗藥性不斷增強(qiáng)，導(dǎo)致雜草發(fā)生遺傳變異等現(xiàn)象。雜草一旦變異，研究的對(duì)象就發(fā)生了改變，難以得到真實(shí)的數(shù)據(jù)，因此，海量標(biāo)本的收集保存為如今遺傳變異規(guī)律的探尋提供了“金鑰匙”。同時(shí)，對(duì)照以前的標(biāo)本實(shí)物，可以在未來(lái)隨時(shí)參考取樣，輔助不同方向的研究觀測(cè)。

還有就是外來(lái)入侵植物的研究和管理。強(qiáng)勝介紹，有一種普遍的誤解，就是只有對(duì)人體有傷害的才能算雜草。其實(shí)不然，雜草是一類在人工生境下不斷繁衍的植物，這些無(wú)腳的植物“移民”可以環(huán)游世界，但也不都是大眾認(rèn)知里的“妖魔鬼怪”。在《中國(guó)外來(lái)入侵生物》的編寫中，雜草研究室負(fù)責(zé)占整個(gè)種類的70%植物部分的編寫。

在強(qiáng)勝的帶領(lǐng)下，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)雜草研究室已經(jīng)獲江蘇省雜草防治技術(shù)工程技術(shù)中心省級(jí)研究平臺(tái)認(rèn)定，其研究領(lǐng)域已經(jīng)拓展至：雜草生物學(xué)、雜草生態(tài)學(xué)、外來(lái)雜草入侵生物學(xué)、生物除草劑研發(fā)、轉(zhuǎn)基因作物環(huán)境安全性評(píng)價(jià)研究、雜草可持續(xù)防治研究等，發(fā)表論文400余篇，專著和教材10余本，申請(qǐng)獲得國(guó)內(nèi)國(guó)際專利40余項(xiàng)，先后獲省部科技進(jìn)步獎(jiǎng)6項(xiàng)。并與多個(gè)海內(nèi)外學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)保持密切的學(xué)術(shù)交流。

團(tuán)隊(duì)獨(dú)創(chuàng)的通過(guò)降低草害，減少化學(xué)除草劑使用的生態(tài)控草技術(shù)，入選農(nóng)業(yè)農(nóng)村部主推技術(shù)，并得到推廣應(yīng)用。研制的生物除草劑等專利技術(shù)產(chǎn)品有兩項(xiàng)轉(zhuǎn)讓，涉及經(jīng)費(fèi)近2000萬(wàn)元。

蝴蝶寶庫(kù)

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)昆蟲標(biāo)本館位于紫金山南麓，20世紀(jì)20年代，由原金陵大學(xué)植物病蟲害系昆蟲組和南京大學(xué)前農(nóng)學(xué)院農(nóng)藝系昆蟲組收藏的昆蟲標(biāo)本合并而成，又經(jīng)過(guò)多年來(lái)的不斷整理和采集，達(dá)到現(xiàn)有的規(guī)模。

目前標(biāo)本館中有昆蟲標(biāo)本12萬(wàn)余號(hào)，其中針插標(biāo)本5萬(wàn)號(hào)、浸漬標(biāo)本7萬(wàn)號(hào)，隸屬于昆蟲綱33目417科，另收藏新種模式標(biāo)本300號(hào)。

歷經(jīng)歲月的變遷，館內(nèi)的標(biāo)本仍被完好保存，離不開科研和工作人員精巧的標(biāo)本制作方法。針插法、粘貼蟲卡和浸漬法是昆蟲標(biāo)本制作最主要的方法。針插法首先要進(jìn)行標(biāo)本回軟，常用的方法有注水法和水蒸氣法，回軟是為了保證標(biāo)本的完整，便于制作。然后固定昆蟲的胸部，這一步需要使用到昆蟲針、展翅板、硫酸紙。不同目的的昆蟲標(biāo)本，固定具體胸部位置不大相同。扎針時(shí)要準(zhǔn)確豎直向下，之后要用大頭針在腹部固定身體，最后利用硫酸紙和大頭針在展翅版上進(jìn)行展翅，這是確定昆蟲最后形態(tài)的關(guān)鍵一步，以確定翅、觸角的擺放，展姿力求美觀。粘貼蟲卡是將蟲子放在乙酸乙酯瓶中悶死后粘貼到卡片上。而浸漬法一般是使用75%的酒精浸泡小型的昆蟲來(lái)保存標(biāo)本，或者用福爾馬林進(jìn)行浸泡。

標(biāo)本館通過(guò)常年與國(guó)內(nèi)各個(gè)農(nóng)業(yè)大學(xué)以及國(guó)外眾多博物館進(jìn)行密切合作和標(biāo)本交換來(lái)豐富館藏，如美國(guó)斯密森博物館、德國(guó)自然博物館、澳大利亞維多利亞博物館、奧地利自然博物館等，來(lái)自這些不同博物館的具有較高學(xué)術(shù)價(jià)值和保藏價(jià)值的標(biāo)本在品種和質(zhì)量上不斷得到豐富，為南農(nóng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作提供了大量的標(biāo)本，滿足了生物類各專業(yè)本科生、研究生昆蟲教學(xué)的需要。

現(xiàn)在的標(biāo)本館分為展廳、昆蟲標(biāo)本制作室、標(biāo)本收藏館，也是江蘇省重要的青少年科普教育基地。

種質(zhì)寶庫(kù)

種子，被譽(yù)為農(nóng)業(yè)的“芯片”。種質(zhì)資源是國(guó)家的核心戰(zhàn)略資源。農(nóng)業(yè)科研創(chuàng)新離不開種質(zhì)的保存、挖掘與創(chuàng)新。

南京農(nóng)業(yè)大學(xué)目前建立了包含農(nóng)作物、園藝作物、微生物、動(dòng)物、草業(yè)在內(nèi)的48個(gè)種業(yè)創(chuàng)新科研平臺(tái)、建有國(guó)家果梅楊梅種質(zhì)資源圃、江蘇省省級(jí)作物種質(zhì)圃（菊花）等5個(gè)部省級(jí)以上種質(zhì)資源庫(kù)/圃，收集保存稻、麥、棉、豆、玉米、油六大農(nóng)作物和白菜、黃瓜、梨、菊花等園藝作物種質(zhì)資源11萬(wàn)余份，微生物資源4734份，保存有多種地方豬DNA樣品共計(jì)3704份。菊花和白菜種質(zhì)資源保存數(shù)量居世界首位，大豆種質(zhì)保存數(shù)量世界第三。

湖熟菊花基地目前保存了5000多份菊花種質(zhì)資源，其中400多個(gè)新品種都是由南京農(nóng)業(yè)大學(xué)遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)自主培育的，是中國(guó)菊花種質(zhì)資源保存中心，也是目前世界最大的菊花基因庫(kù)。

“菊花的花形、花色是植物界中最豐富的，被稱為自然界育種的奇跡?！蹦暇┺r(nóng)業(yè)大學(xué)菊花遺傳與種質(zhì)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人陳發(fā)棣教授介紹，他的導(dǎo)師，原金陵大學(xué)李鴻漸教授從1944年開始就從事菊花品種搜集、保存等工作，距今已有74年的歷史。

古有神農(nóng)嘗百草，今有傳人采百菊。團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)建立起菊花近緣種質(zhì)抗蚜、耐寒等重要抗性評(píng)價(jià)體系，從收集的資源中鑒定出抗蚜種質(zhì)19份、耐寒種質(zhì)16份及其他抗性種質(zhì)43份，首次發(fā)現(xiàn)了黃金艾蒿、細(xì)裂亞菊分別是菊花抗蚜、耐寒育種的最優(yōu)種質(zhì)。

團(tuán)隊(duì)還率先創(chuàng)建了菊花離體緩慢生長(zhǎng)保存技術(shù)，5-10℃的低溫環(huán)境能將種質(zhì)一次繼代保存時(shí)間拉長(zhǎng)至12個(gè)月，很好地解決了圃地保存種質(zhì)易混雜、丟失和感病等難題。

水稻種質(zhì)資源保存在南京農(nóng)業(yè)大學(xué)理科樓負(fù)一層的冷庫(kù)中，一排排整齊地藏在柜子里。

近年來(lái)，團(tuán)隊(duì)致力于提升大米的口感、品質(zhì)以及功能性攻關(guān)，并且針對(duì)特殊人群的多樣需求開發(fā)特色新種質(zhì)，培育出針對(duì)腎臟病人的低谷蛋白大米，和針對(duì)糖尿病人的不容易轉(zhuǎn)化為糖的“高抗性淀粉”大米。