零下4℃、机器人存取！探秘国内最大地方种质资源库，看一粒千年贡米如何重生

齐鲁晚报·齐鲁壹点记者 杨璐

种子是农业的“芯片”，种质资源就是芯片中的“芯片”，是育种创新的核心材料。

在山东省农业科学院，有一座国内规模最大的地方种质库。它采用智能化低温贮藏体系，留存万千作物的珍贵基因，让濒临绝迹的千年贡米重获新生。

近日，记者走进山东省农作物种质资源库，解码一粒粒种子从抢救收集、低温保存到重返田间的奇妙之旅。今年5月，新启用的国家抗旱耐盐碱作物种质资源中期库（济南），使总保存能力突破105万份，可满足山东省未来30年种质资源保存与育种创新需求。

自动化智能化存取

种子安全“休眠”20年

走进低温种质库操作间，精准控温控湿系统与智能监控设备24小时不间断运行。

山东省农业科学院农作物种质资源研究所工作人员王栋博士指着厚重的库门介绍，耐低温干燥的正常型种子在这里休眠，能显著延长贮藏寿命。库内设有-18℃、-4℃和4℃三个温区，分别承担长期、中期和短期保存任务。其中，中期库容量最大，库内湿度控制在45%以下，种子可安全保存10到20年，堪称种质资源的“诺亚方舟”。

今年5月，国家抗旱耐盐碱作物种质资源中期库（济南）正式投用，新增库容105万份，标志着山东迈入全国地方种质资源库第一方阵。

2026年5月国家抗旱耐盐碱作物种质资源中期库（济南）正式投用。

想要入库，种子必须闯过查重清选、生活力检测、干燥包装等一道道关卡。每一份种质都会建立包含来源、农艺性状、繁殖记录、共享权限等的完整档案，数据同步上传山东省农作物种质资源信息平台，实现全流程可溯源。

“每隔5至10年，抽样开展生活力检测，一旦发芽率下降，就要开展繁殖更新。”王栋说，种质保存绝不是一存了之，必须定期开展生活力检测预警与繁殖更新，防止库存资源遗传完整性发生变化。

全自动化中期库充满了科技感。每一个种子瓶都绑定了专属二维码“身份证”，样本放入存取窗口后，机械臂即精准抓取，传送带将种子瓶送入库内。种子先要经过预冷驯化适应低温环境，再由搬运机器人送上6米高的货架。科研人员需要调取材料时，只需电脑输入编号，机器人就自动定位取件。出库前，种质还会经过复苏柜缓冲温差，避免产生凝露，最后送至出库窗口。

机械臂精准抓取，自动完成出入库。

全流程智能化存取。

“全程机器完成出入库，减少了人员进出带来的温湿度波动，搭配预冷、复苏环节，最大程度提高了保存稳定性。”种质库工作人员白静介绍，库区建有低温种质库、试管苗库、微生物库，可实现不同类型种质中长期安全保存的全流程智能化管理。

抢救濒危品种

摸清全省种质家底

盛夏八月，济南市章丘区西营村稻田里，有着2000多年种植历史的明水香稻地方品种“大红芒”正拔节生长。这一古代贡米米香浓郁，却曾因植株过高、易倒伏、产量低，一度濒临绝迹。

转机出现在第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中。山东5120名普查调查队员历时3年，累计行程102万公里，抢救性新收集资源7513份，对比国家库已保存资源，新颖性高达98.6%，为国家库新充实152种农作物。

这批资源中，地方品种 6275 份，野生近缘资源 953 份，育成品种 285 份，地方老品种与野生资源占比高达 96.2%。一大批濒临灭绝的地方品种、野生近缘种及特色资源被成功抢救回来，“明水大红芒香稻”正是普查人员多方寻访发掘出的优异特色种质。

明水大红芒香稻穗部性状。

“一座种质资源库，守护着一粒种子的过去、现在和未来。”山东省农科院农作物种质资源研究所副所长李新国感慨，育种创新离不开丰富多样的种质资源，没有多样的基因材料，新品种选育便是无源之水、无本之木。

经过十余年系统收集保存，山东省农作物种质资源库已保存粮食作物、经济作物、绿肥牧草、蔬菜花卉等作物种质资源5.2万份，涵盖21科67属118种，为种业发展储备了重要材料。

李新国表示，作为国内规模最大、功能最全、设施设备最先进的地方农作物种质资源库，可满足山东省未来30年种质资源安全保存与创新发展需求。

藏种于库，育粮于田

打通资源到育种的转化链

入库保存，不是种质资源的终点，用好资源才是关键。

“明水大红芒香稻”入库之后，山东省农科院水稻种质资源团队团第一时间申请开展利用攻关。“我们挖掘‘大红芒’的香味基因，开展分子标记辅助育种，把原来1.6米的株高降到95厘米左右。”团队负责人张士勇介绍。

他们破译了明水香稻的“香味密码”，既保留千年贡米的独特香气与“红芒”特征，又改良了抗倒伏性状，提升了产量。如今，明水香稻的后代——“红芒十三香”已衍生出70多个细分品种。2022年，明水香稻入选农业农村部发布的“十大优异农作物种质资源”。

目前，山东粮食产量连续多年稳定在千亿斤以上，主要农作物良种覆盖率98% 以上，良种对粮食增产贡献率达47%。库内一批经过精准鉴定、“说得清、用得上” 的优异种质陆续对外公布，正加快从资源优势转化为育种优势。

开展资源鉴定评价。

海量种质在这里完成性状鉴定、基因解析，挖掘抗病、耐盐碱、高产优质等优异基因，面向科研单位开放共享。截至目前，山东省农作物种质资源库累计对外提供3万余份次实物共享，支撑200多个新品种选育。耐盐粳稻材料“稻品69”已被用于创制耐盐突出的优异新种质；潍绿9号绿豆等特色资源，也为多地抗逆、高产育种提供了有力支撑。

藏种于库，育粮于田。从‑4℃中期库机器人的精准存取，到章丘稻田里再度摇曳的古老稻穗，种质资源保护是打好种业翻身仗的第一道关口。

李新国表示，下一步，山东省农作物种质资源库将持续开展种质资源收集与保存工作，推进资源精准鉴定评价，打通资源保存到育种应用的转化链条，让更多沉睡的基因资源活起来、用起来，以种源自主可控夯实粮食安全根基，朝着国内一流农作物种质资源保护与利用中心稳步迈进。