走进作物研究所 撩开实验室里育种的神秘面纱
“国以农为本,农以种为先。”种子是农业生产中最重要、且不可替代的生产资料。农业的发展,人类的生存,社会的进步无不依赖于种子的繁衍与进化。我们每天吃的食物几乎都是来自种子,那么种子是如何培育的呢?怀着这个问题,日前,记者特意去到了南亚热带作物研究所,一探究竟。
为种苗更换培育基
南亚热带作物研究所隶属中国热带农业科学院,是非营利科研机构。它是我国从事南亚热带作物研究的科研机构之一,主要以菠萝、芒果、澳洲坚果等南亚热带果树、剑麻和甘蔗等热带纤维和糖能作物等南亚热带作物为研究对象,开展种质资源与遗传育种、作物栽培、采后贮运与保鲜、农业资源高效利用与良好环境生态建设等基础、应用基础和共性关键技术研究。
记者体验种子育苗的第一步,就是为种子施放培育基。进入实验室,记者首先看到的便是几位戴着口罩、手套的工作人员正坐在实验设备前认真工作,她们的身旁则放着几框装满种苗的容器。看着工作人员们的熟练操作,记者心中不禁充满了期待。
科研人员郑闻天告诉记者,无菌环境对于更换培养基这项工作十分重要。工作人员的实验服更换之前要用紫外灯照射消毒半小时,在操作前,还要用75%的酒精擦拭消毒实验用具和双手。记者按照科研人员的指示,在他们的帮助下,先穿上已经消毒过的白大褂,对双手进行了消毒,再带上乳胶手套,佩戴好口罩。紧接着,对实验器材进行消毒。包括用酒精来回擦拭工作台、镊子等工具,严格保证了工作环境的无菌性。完成消毒工序后,记者开始了真正的操作。
许闻天告诉记者,培养基事实上是一种营养剂,是供微生物、植物组织生长和维持用的人工配制的养料,一般都含有碳水化合物、含氮物质、无机盐以及维生素和水等,它对植物的成长非常重要。她说,“更换培养基就是将种苗转移到装有新的培养基的容器中。要注意的是,这个过程需要非常谨慎,酒精灯燃烧的时候,火焰周围温度太高,但镊子需要消毒才可以接触种苗,而经过高温消毒后的镊子会非常烫,所以工作人员会轮着来用几把镊子,消毒后等冷却才能接触种苗。”
记者谨遵指示,首先在超净工作台上将装有培养基的容器打开,然后再打开装有种苗的容器。每当打开一个盖子,记者的心情都十分紧张,毕竟之前没有尝试过这种操作,生怕会出现什么差错。而当用镊子夹起种苗时,记者的手还是微微颤抖的。因为要靠近酒精灯进行操作,而且要打起十二分精神,记者手心更是直冒汗,担心用力过大会伤害到种苗。夹起种苗后,记者小心翼翼地将种苗放进容器内,当把盖子盖好后,记者心中的重担终于放了下来。就这样,在许闻天的帮助、指导下,记者第一次成功更换了培养基!这心情,别提有多激动了!
接下来,记者继续干这项工作。脑海中不断回忆先前的步骤:先打开盖子,用镊子夹起种苗,再转移、封盖……如此下来,尽管速度比较慢,但记者还是成功地替好几株种苗换了培养基。来回操作几次后记者明显有点如坐针毡的感觉,没有之前的兴致,毕竟步骤是重复的,不需要有什么变化。再看看身边的大姐,她们依旧十分专心,表情还是平静的,似乎没有一丝的不耐烦。这时,许闻天微笑着说:“坐不住了吧?这项工作虽然简单,可是要想完成好,还得有很好的耐心和细心。更换培养基这项工作每人每天要完成上百个,每一次都来不得半点含糊,这就极大地考验了工作人员的耐心。因为如果种苗碰到细菌,微生物繁殖会消耗营养,产生毒素,会导致植物组织培养失败。”
听到这话,记者由衷佩服工作人员,尽管这是研究所里最简单的一项工作,不需要很大的科技含量,可是却需要高度集中的注意力,不能有一丝懈怠,实在是很了不起。
实验室“加工”种苗
紧接着,记者跟随科研人员郑斌去到了另一个实验室,在这个实验室里,记者更是大开眼界,认识了几种在研究中常用的仪器。
首先映入记者眼帘的是一台机器,里面放着密密麻麻的装着种苗的容器,正在有规律地“转圈”,这极大地引起了记者的好奇心。郑斌告诉记者:“这种机器叫控温摇床,通过马达转动带动偏心轮旋转,使工作盘作圆周运动,从而使工作盘上容器内溶液混合。它实现了控温条件下的无人操作,自动化程度高。通过配置不同类型的夹具可以用在不同形状和大小的容器的振荡。平时我们一般会用控温摇床对装有培养基的种苗样品进行混匀,帮助种苗更好地均匀吸收营养液。”
在郑斌的指导下,记者谨慎地将需要加工的种苗样品放到控温摇床里,看到按下开关后种苗样品开始旋转,记者更是感受到科学的神奇和伟大。
接着,郑斌继续介绍另一种机器:真空干燥机。真空干燥机是一种真空的对物料加热的低温设备,用于高附加值、且具有热敏性的农副产品、保健品、食品、药材、果蔬、化工原料等的脱水干燥;用于化工产品的低温浓缩、结晶水的脱除、酶制剂的干燥等,中草药的真空提取,适用于科研院校的实验。
原来,种子经过育苗后,还需要通过真空干燥机进行一定程度上的“改造”,例如改变它们的水分、结构等等。
芒果种植技术含量高
参观完研究所,体验到科研人员在培育种子的各种不易之后,记者跟随工作人员去到国家热带果树种植资源(芒果)圃,进一步了解芒果的种植情况。湛江的芒果大家都知道很好吃,但其实芒果产量这么高,味道这么好,我们科技人员在背后付出了很多汗水。
工作人员告诉记者,在这个一百来亩的芒果实验园里有200多个品种,几千棵芒果果树。值得一提的是,科研人员们采用了免根法进行种植,在果树树根表面用黑色薄膜覆盖。
据悉,这一层薄膜可不简单,它是一种保水保湿的材料,使用这种方法能够有效减慢水分的蒸发。加之现在又是冬季,天气十分干燥,免根法对芒果的种植十分有利。此外,用薄膜覆盖树根,能够减少野草的滋生,从而大大减少除草剂的使用。
除了免根法,研究人员还针对芒果树的灌溉完善了管道设施,采用管道输送水分、养料。有了管道,工作人员将水和养料混合起来,通过管道输送给果树,这在很大程度上节省了人力、物力的付出。不仅如此,工作人员还向记者介绍了科研所自主研发的专利产品——太阳能杀虫灯。据了解,果树在成长过程中,最大的困扰问题便是虫害,尤其以金龟子、果蝇等果虫最多。在果树开花时,果虫排卵在花苞中,当花凋谢开始结果时,虫卵就被包在果实(果核)里,虫卵经过孵化后便长成虫在水果中,而这时候的水果已经不能食用了。在此之前,要想控制虫害要采用杀虫剂等其他方法,不够健康、省力。正是由于使用了这款太阳能杀虫灯,减少了果虫的危害,也减少了杀虫剂的使用,让果树更健康成长。
【记者手记】
通过这次体验,记者了解到了一颗种子背后的故事,知道科研人员们对种子的培植、研究、改良等工作上的不容易。而正是因为他们的不懈努力,市场上食物的品种才会越来越多,质量越来越好。
(陈凯杰任茵茵冯文星)