Là chương trình bảo tồn hạt giống hàng đầu thế giới do Vườn Bách thảo Hoàng gia chủ trì, Kew hôm nay đang kỷ niệm một cột mốc quan trọng trong nỗ lực bảo tồn các loài thực vật hoang dã quý hiếm, bị đe dọa và quan trọng. Tính đến ngày 1 tháng 2.4, Ngân hàng Hạt giống Thiên niên kỷ (MSB) đã lưu trữ hơn 40,020 tỷ hạt giống riêng lẻ đại diện cho tổng số XNUMX loài thực vật hoang dã khác nhau.
Được các nhà khoa học mô tả là “Con tàu của Nô-ê dành cho thực vật”, MSB là cơ sở lưu trữ hạt giống hoang dã lớn nhất thế giới, nằm ở trung tâm 'phòng thí nghiệm sống' của Kew và các vườn thực vật hoang dã, Wakehurst, ở vùng nông thôn Sussex. Trong tòa nhà chống bom, chống lũ có 98,567 người bộ sưu tập hạt giống có nguồn gốc từ 190 quốc gia và vùng lãnh thổ, trên khắp bảy châu lục, chín vùng địa lý sinh học và 36 điểm nóng đa dạng sinh học. Trên thực tế, MSB đã giữ danh hiệu Kỷ lục Guinness Thế giới cho “công trình lớn nhất thế giới”. ngân hàng hạt giống".
Tiến sĩ Elinor Breman, Trưởng nhóm nghiên cứu cấp cao tại Ngân hàng Hạt giống Thiên niên kỷ, cho biết: “Nằm trong kho của Ngân hàng Hạt giống Thiên niên kỷ là bộ sưu tập thực vật lớn nhất và đa dạng nhất thế giới ở bất kỳ đâu trên hành tinh và điều đó khiến nó trở thành một công cụ vô giá để các nhà khoa học giải quyết vấn đề. cuộc khủng hoảng đa dạng sinh học toàn cầu. Con đường hướng tới ngân hàng 40,000 loài riêng lẻ vừa đầy thử thách vừa bổ ích và chúng tôi tin tưởng rằng những năm tới sẽ đạt được nhiều thành quả. Bảo tồn hạt giống tại MSB không chỉ là theo đuổi số lượng mà còn là tăng tính đa dạng di truyền của các bộ sưu tập và giải phóng tiềm năng của chúng để giải quyết một số thách thức lớn nhất mà chúng ta phải đối mặt ngày nay, từ mất đa dạng sinh học đến an ninh lương thực đến biến đổi khí hậu.”
Lord Benyon, Bộ trưởng An toàn sinh học của Chính phủ Anh, cho biết: “Bộ sưu tập thực vật đa dạng hàng đầu thế giới của Kew sẽ là một công cụ quan trọng trong việc giải quyết các thách thức mà đất nước chúng ta phải đối mặt ngày nay, bao gồm duy trì an ninh lương thực, mất an toàn sinh học và biến đổi khí hậu. Bộ sưu tập mang tính bước ngoặt này đóng vai trò là một ví dụ nữa về vị thế của Vương quốc Anh với tư cách là quốc gia dẫn đầu toàn cầu về an toàn sinh học thực vật và là tấm gương cho thế giới noi theo.”
Những loài nào đã được thêm vào?
Trong số những bổ sung gần đây nhất cho ngân hàng hạt giống, nâng số lượng loài được thu thập lên trên 40,000, là các loài thực vật hoang dã từ Madagascar, Pakistan và Caucasus. Chúng bao gồm loài baobab Adansonia perrieri cực kỳ nguy cấp, hay bao báp Perrier, và loài Erythrophleum couminga đang có nguy cơ tuyệt chủng, một loài cây họ đậu đặc hữu của Vườn quốc gia Bare de Ball trên bờ biển phía tây Madagascar. Mặc dù thân và lá của loại cây này được biết đến là thuốc bổ tim, nhưng cây có độc tính cao khi dùng ở liều lượng cao và chiết xuất từ vỏ cây có thể gây khó thở, co giật và thậm chí ngừng tim.
Những điểm nổi bật khác gần đây bao gồm một số loài lan được thu thập trên khắp vùng Caucasus, chẳng hạn như Orchis coriophora, nơi MSB đang điều phối một chương trình bảo tồn hạt giống chuyên dụng ở Armenia. Hạt giống phong lan đặc biệt khó thu thập và bảo tồn vì chúng là loại nhỏ nhất trên thế giới, một loại cây duy nhất có thể tạo ra hàng triệu hạt giống như bụi. Do kích thước rất nhỏ nên chúng thiếu nguồn thức ăn dự trữ và thường không thể tự nảy mầm. Thay vào đó, nhiều loài dựa vào các đối tác nấm – cái gọi là mối quan hệ nấm rễ – để nảy mầm. Hạt giống lan cũng khó bảo quản nhưng các nhà nghiên cứu tại MSB và các nước đối tác đang phát triển các phương pháp mới để tối đa hóa tuổi thọ của chúng.
https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=5350699939&adk=3784993980&adf=1857921027&pi=t.ma~as.5350699939&w=753&fwrn=4&fwrnh=100&lmt=1678432358&rafmt=1&format=753×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2023-03-noah-ark-major-milestone-species.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTUuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMjMuMS40Ljc3OSIsW10sZmFsc2UsbnVsbCwiNjQiLFtbIk5vdD9BX0JyYW5kIiwiOC4wLjAuMCJdLFsiQ2hyb21pdW0iLCIxMDguMC41MzU5LjE3OSJdLFsiWWFuZGV4IiwiMjMuMS40Ljc3OSJdXSxmYWxzZV0.&dt=1678432266906&bpp=3&bdt=278&idt=637&shv=r20230308&mjsv=m202302210101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dd141a78f9a886a9e-223625ed7edb0069%3AT%3D1675163432%3AS%3DALNI_MbADIDd–rrEEi7xvOy6b94IVSX5A&gpic=UID%3D00000bad20d8199e%3AT%3D1675163432%3ART%3D1678429391%3AS%3DALNI_MabyEkSKnIHfYvT9EQb1EgxYpopWQ&prev_fmts=0x0%2C910x280&nras=1&correlator=371869242756&frm=20&pv=1&ga_vid=2041620519.1678429392&ga_sid=1678432267&ga_hid=1918080005&ga_fc=1&ga_cid=1756770702.1666854345&u_tz=180&u_his=10&u_h=622&u_w=1106&u_ah=588&u_aw=1106&u_cd=24&u_sd=1.737&dmc=4&adx=246&ady=3197&biw=1089&bih=512&scr_x=0&scr_y=1151&eid=44759842%2C44759926%2C44777876%2C44759875&oid=2&pvsid=2774765543558118&tmod=220590434&uas=3&nvt=2&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fbiology-news%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1106%2C0%2C1106%2C588%2C1106%2C512&vis=1&rsz=%7C%7CpEebr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&ifi=3&uci=a!3&btvi=1&fsb=1&xpc=U9MP7HEFyK&p=https%3A//phys.org&dtd=91701
Tại sao nó quan trọng
Theo báo cáo Tình trạng thực vật và nấm của thế giới năm 2020 của Kew, XNUMX/XNUMX loài thực vật trên toàn cầu đang bị đe dọa tuyệt chủng do suy thoái hệ sinh thái tự nhiên, thay đổi mục đích sử dụng đất và ngày càng bất ổn do biến đổi khí hậu gây ra. Hơn bao giờ hết, các nhà khoa học tin rằng cần phải thực hiện các bước để tạo ra sự thay đổi tích cực về thiên nhiên cho tương lai. Bảo tồn chuyển vị, chẳng hạn như ngân hàng hạt giống, đã được xác định là một cách để bảo vệ đa dạng sinh học và sự đa dạng di truyền có trong đó.
Không giống như các ngân hàng gen đối tác tập trung vào việc hỗ trợ sự đa dạng của cả cây trồng thuần hóa và cây dại, chẳng hạn như Kho hạt giống toàn cầu Svalbard dành cho cây lương thực, bộ sưu tập của MSB chỉ đại diện cho các loài thực vật hoang dã có ích và bị đe dọa. Thực vật hoang dã, chẳng hạn như họ hàng hoang dã của các loại cây trồng phổ biến mà chúng ta tiêu thụ, có sự đa dạng lớn hơn về gen và đặc điểm mà các nhà nghiên cứu đang hy vọng có thể giải phóng tiềm năng để giải quyết các thách thức bao gồm biến đổi khí hậu, hạn hán, bệnh tật và sâu bệnh.
Năm 2010, nhà tự nhiên học Ngài David Attenborough gọi MSB là “sáng kiến bảo tồn quan trọng nhất từ trước đến nay”, nhấn mạnh tầm quan trọng của việc bảo tồn ngoại vi. Sau đó, ông nhắc lại thông điệp này trong loạt phim tài liệu Sky Atlantic Kingdom of Plants, khi ông nói MSB không chỉ là “một chính sách bảo hiểm chống lại ngày tận thế cuối cùng” mà còn là một nguồn lực để cứu các loài thực vật “đứng bên bờ vực tuyệt chủng”.
Tiến sĩ Kate Hardwick, Điều phối viên Đối tác Bảo tồn tại MSB, cho biết: “Các nhà khoa học tại Kew ước tính rằng 20/260 tổng số thực vật đang bị đe dọa tuyệt chủng trong tự nhiên và điều đó cho chúng ta thấy cuộc khủng hoảng mà chúng ta đang phải đối mặt lớn đến mức nào về mặt đa dạng sinh học. chủ yếu do mất môi trường sống và biến đổi khí hậu. Trong nỗ lực giải quyết những vấn đề này, Kew đã thành lập Ngân hàng Hạt giống Thiên niên kỷ hơn 97 năm trước để cung cấp một mạng lưới an toàn giúp lưu trữ hạt giống cây dại từ khắp nơi trên thế giới một cách an toàn. Làm việc với hơn XNUMX đối tác tại ít nhất XNUMX quốc gia khác nhau, Kew đã tạo ra Con tàu Nô-ê một cách hiệu quả cho thực vật, đảm bảo sự sống sót của chúng trong cuộc đua chống lại sự tuyệt chủng.”
Bảo vệ đa dạng sinh học không chỉ đơn giản là đánh dấu các loài thực vật có ích và bị đe dọa nhất để bảo tồn, mà còn liên quan đến việc bảo vệ sự đa dạng di truyền đáng kinh ngạc bên trong. Ví dụ, điều này bao gồm việc bảo tồn các loài cây trồng họ hàng hoang dã của thực phẩm chúng ta tiêu thụ ngày nay bằng cách bảo tồn hệ sinh thái tự nhiên của chúng (bảo tồn tại chỗ) và lưu trữ vật liệu di truyền của chúng trong ngân hàng hạt giống (bảo tồn ngoài hiện trường).
Đến năm 2020, nỗ lực ngân hàng hạt giống toàn cầu của MSB Partnership đã chứng kiến ít nhất 350 đối tác ở 74 quốc gia lưu trữ hạt giống của hơn 57,000 loài trong các ngân hàng hạt giống trên khắp thế giới. Mục tiêu 8 của Chiến lược toàn cầu về bảo tồn thực vật giai đoạn 2011-2020 do Công ước Liên hợp quốc về Đa dạng sinh học (CBD) công bố, kêu gọi giữ ít nhất 75% các loài thực vật bị đe dọa được lưu giữ trong các bộ sưu tập ngoại vi, bao gồm cả thực vật sống trong vườn thực vật. vườn, cũng như ít nhất 75% số thực vật bị đe dọa được biết đến sẽ được bảo tồn tại chỗ.
Hành trình của một hạt giống
Hạt giống đến MSB dưới nhiều hình thức và trạng thái khác nhau, đôi khi vẫn còn dính trên cây và quả. Trước khi chúng có thể được bảo quản trong hầm ngầm của cơ sở, chúng được sấy khô trong phòng khô ở độ ẩm tương đối 15% và 15˚C, trước khi chế biến, khi chúng được làm sạch và chụp X-quang để phát hiện các dấu hiệu của sâu bệnh và phôi hình thành kém. Sau đó, chúng được sấy khô lại để kéo dài thời gian bảo quản, với tuổi thọ của hạt giống tăng gấp đôi khi độ ẩm giảm đi 1%.
Sau khi sấy khô, hạt thường có độ ẩm 3-6%—việc vắt hết nước ra khỏi hạt có thể gây hại. Sau khi sẵn sàng, hạt giống được đặt trong hộp thủy tinh kín và bảo quản trong phòng lạnh ở -20˚C để đảm bảo khả năng tồn tại của chúng lên đến hàng trăm năm. Cứ sau 10 năm, hạt giống được thu thập để kiểm tra khả năng nảy mầm của chúng.
Ngoài việc được lưu trữ trong kho của MSB, ít nhất một nửa số hạt giống thu thập ở nước ngoài được lưu trữ ở nước xuất xứ. Làm như vậy sẽ tăng thêm mức độ bảo mật, giúp các nhà khoa học và chính phủ trên toàn thế giới dễ dàng tiếp cận các bộ sưu tập hạt giống hơn, đồng thời giúp thúc đẩy mối quan hệ giữa Kew và các đối tác của nó.
Các loài thú vị bao gồm
Trong số những mẫu vật thú vị nhất trong bộ sưu tập của MSB là hạt giống của những loài thực vật được coi là bị đe dọa hoặc đã tuyệt chủng trong tự nhiên. Chúng bao gồm hoa fatu màu vàng (Abutilon pitcairnense), loài hoa súng nhỏ nhất thế giới (Nymphaea thermarum), và một loại đậu quý hiếm và bị đe dọa duy nhất ở miền đông Australia được gọi là clover glycine (Glycine latrobeana). Vào năm 2020, 250 hạt glycine cỏ ba lá đã được rút khỏi MSB và gửi đến Trung tâm Bảo tồn Hạt giống Nam Úc để nhân giống, nhằm giúp phục hồi vết sẹo cháy Cudlee Creek.
Một số nguồn cung cấp mới nhất bao gồm hạt giống cỏ lông Nam Cực (Deschampsia antarctica)—một trong hai loài thực vật có hoa duy nhất có nguồn gốc từ Nam Cực—được thu thập trong một chuyến đi thực địa trước đó vào năm 2022. Hạt giống của loài thực vật đáng chú ý này gần đây đã được một nhà nghiên cứu người Ukraine yêu cầu bị đày sang Đức, người không thể thực hiện nghiên cứu của mình ở Kyiv do chiến tranh đang diễn ra.
Tuy nhiên, 8-20% thực vật có hoa được gọi là loài cứng đầu - chúng không thể được bảo quản trong MSB thông thường vì hạt của chúng không chịu được khô. Do đó, các nhà khoa học đang nghiên cứu các công nghệ như bảo quản lạnh (đông lạnh nhanh và bảo quản hạt giống ở nhiệt độ thấp) để tăng khả năng tồn tại trong bảo quản của chúng.
Sử dụng hạt giống—từ hạt đến cây con rồi đến cây con
Các chuyên gia về nảy mầm tại MSB kiểm tra hạt giống mười năm một lần vì hai lý do: theo dõi khả năng tồn tại của từng bộ sưu tập riêng lẻ và phát triển các quy trình biến hạt giống thành cây trưởng thành. Hạt giống được nảy mầm trong các đĩa petri có chứa thạch—một chất giống như thạch làm từ tảo, là chất nền cung cấp nước rất tiện lợi—và trong một số trường hợp được cắt nhẹ hoặc 'bẻ nhỏ' để cho nước vào bên trong và vượt qua trạng thái ngủ.
Rachael Davies, Chuyên gia về Nảy mầm, cho biết: “Nghiên cứu về trạng thái ngủ, nảy mầm, khả năng sống và tuổi thọ của hạt giống là một công cụ có giá trị giúp chúng tôi giải quyết nhiều vấn đề liên quan đến thu hái. Việc phát triển các quy trình nảy mầm và khắc phục những vấn đề này cũng cho phép cả hạt giống và cây trồng đều có sẵn để nghiên cứu và bảo tồn, tối đa hóa tiềm năng sử dụng của chúng cho các dự án sửa chữa môi trường sống hoặc sử dụng bền vững.”
Một số hạt bắt đầu ra chồi được chuyển đến Vườn ươm MSB, nơi chúng được những người làm vườn trồng trong hỗn hợp phân trộn tại Đơn vị Nhân giống và Bảo tồn Thực vật của Wakehurst. Nếu thành công, cây con sẽ bén rễ trong phân trộn và tiếp tục phát triển dưới sự giám sát chặt chẽ của người làm vườn.
Quan hệ đối tác kết nối toàn cầu
Các bộ sưu tập của MSB luôn trong tình trạng thay đổi liên tục khi hạt giống di chuyển vào và ra khỏi kho, các nhà phân loại sửa đổi loài hoặc hạt giống bị thu hồi vì mục đích nghiên cứu. Trên toàn cầu, số lượng loài được MSB Partnership (MSBP) bảo tồn cũng cao hơn số lượng các bộ sưu tập riêng lẻ được lưu trữ tại Wakehurst và đại diện cho gần 57,500 loài các thực vật hoang dã. Hạt giống được thu thập thông qua MSBP được sao chép vào ngân hàng hạt giống theo Công ước Đa dạng sinh học và Nghị định thư Nagoya.
Do đó, MSBP vừa là một chính sách bảo hiểm cho tương lai của đa dạng sinh học toàn cầu, vừa là công cụ để thúc đẩy các mối quan hệ mới và khả năng lưu trữ hạt giống ở các quốc gia đối tác. Hướng tới mục tiêu này, Tiêu chuẩn bảo tồn hạt giống MBSP cung cấp bộ công cụ hữu ích cho các quốc gia và tổ chức nhằm nâng cao chất lượng và tính đa dạng của bộ sưu tập hạt giống của họ theo tiêu chuẩn bảo tồn chung được quốc tế công nhận.
Quan hệ đối tác thành công bao gồm sự hợp tác lâu dài với Viện Đa dạng sinh học Quốc gia Nam Phi (SANBI) để giúp phát triển và tài trợ cho một dự án quốc gia hạt giống bộ sưu tập dành cho Nam Phi—nơi sinh sống của hơn 21,000 loài thực vật. Làm việc với các đối tác trên hơn 100 quốc gia kể từ năm 2000, đã cho phép MSB trở thành nguồn kiến thức thực vật lớn nhất và đa dạng nhất về mặt di truyền trên hành tinh.