Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Эта статья о хранилищах семян, созданных людьми. Для использования в других целях, см Банк семян (значения) .
Seedbank на Западной региональной станции внедрения заводов USDA

Банк семян (также банки семян или семян банк ) хранит семена для сохранения генетического разнообразия ; следовательно, это разновидность генного банка . Есть много причин хранить семена. Один из них - сохранить гены, необходимые селекционерам для повышения урожайности, устойчивости к болезням, засухоустойчивости , питательных качеств, вкусовых качеств и т. Д. Сельскохозяйственных культур . Другой - предотвратить потерю генетического разнообразия редких или находящихся под угрозой исчезновения видов растений в целях сохранения биоразнообразия.ex situ. Многие растения, которые использовались людьми много веков назад, сейчас используются реже; семенные банки предлагают способ сохранить эту историческую и культурную ценность. Коллекции семян, хранящиеся при постоянной низкой температуре и низкой влажности, защищены от потери генетических ресурсов, которые в противном случае сохраняются на месте или в полевых коллекциях. Эти альтернативные «живые» коллекции могут быть повреждены стихийными бедствиями , вспышками болезней или войной . Банки семян считаются библиотеками семян , содержащими ценную информацию о разработанных стратегиях борьбы со стрессом растений и могут использоваться для создания генетически модифицированныхверсии существующих семян. Семенные банки работают десятилетиями и даже столетиями. Большинство семенных банков финансируются государством, и семена обычно доступны для исследований, приносящих пользу обществу.

Условия хранения и регенерация [ править ]

Семена - это живые растения, и для сохранения их жизнеспособности в течение длительного времени необходимо соответствующим образом регулировать влажность и температуру хранения. По мере созревания на материнском растении многие семена приобретают врожденную способность выдерживать высыхание. Выживаемость этих так называемых «ортодоксальных» семян может быть увеличена за счет сухого хранения при низкой температуре. Уровень сухости и холода в основном зависит от требуемого долговечности и от инвестиций в доступную инфраструктуру. Практические рекомендации американского ученого 1950-х и 1960-х годов Джеймса Харрингтона известны как «правила большого пальца». «Правило сотен» гласит, что сумма относительной влажности и температуры (в градусах Фаренгейта) должна быть меньше 100, чтобы образец просуществовал 5 лет.Еще одно правило состоит в том, что уменьшение содержания воды на 1% или температуры на 10 градусов по Фаренгейту удвоит продолжительность жизни семян. Исследования 1990-х годов показали, что существует предел полезного эффекта сушки или охлаждения, поэтому нельзя переоценивать его.

Понимая влияние содержания воды и температуры на долголетие семян, отдел продовольствия и сельского хозяйства ООН и группа консультантов под названием Bioversity International разработали набор стандартов для международных банков семян [1]для сохранения долголетия семян. Документ рекомендует сушить семена при относительной влажности около 20%, герметизировать семена в высококачественных влагонепроницаемых контейнерах и хранить семена при -20 градусов Цельсия. Эти условия часто называют «обычными» протоколами хранения. Таким образом можно хранить семена самых важных видов растений - кукурузы, пшеницы, риса, сои, гороха, томатов, брокколи, дыни, подсолнечника и т. Д. Однако есть много видов, которые дают семена, которые не выдерживают сушки или низких температур обычных протоколов хранения. Эти виды должны храниться в криогенных условиях. Семена цитрусовых, кофе, авокадо, какао, кокос, папайя, дуб, грецкий орех и ива - вот несколько примеров видов, которые следует хранить криогенно.

Как и все остальное, семена со временем портятся. Трудно предсказать, когда семена потеряют жизнеспособность, поэтому наиболее авторитетные банки семян отслеживают потенциал прорастания во время хранения. Когда процент прорастания семян падает ниже предписанного количества, семена необходимо пересаживать и собирать свежие семена для следующего цикла длительного хранения. [2]

Проблемы [ править ]

Знать, что хранить в семенном банке, - самая большая проблема. Коллекции должны быть актуальными, а это означает, что они должны обеспечивать полезное генетическое разнообразие, доступное для общественности. Коллекции также должны быть эффективными, а это значит, что они не должны дублировать материалы, уже находящиеся в коллекциях.

Следующей сложной задачей является сохранение семян живыми в течение сотен лет. Ортодоксальные семена поддаются «обычным» протоколам хранения, но есть много типов семян, которые необходимо хранить с использованием нетрадиционных методов. Технология этих методов быстро развивается; местная институциональная инфраструктура может отсутствовать.

Альтернативы [ править ]

Сохранение in-situ семенных растений - еще одна стратегия сохранения . Сохранение in-situ включает создание национальных парков , национальных лесов и национальных заповедников дикой природы как способ сохранения естественной среды обитания целевых семенных организмов. Сохранение сельскохозяйственных ресурсов in-situ осуществляется на фермах. Это также позволяет растениям продолжать развиваться вместе с окружающей средой посредством естественного отбора.

An дендрарий хранит деревья, сажая их в защищенном месте.

Менее дорогая библиотека семян, поддерживаемая сообществом, может спасти местный генетический материал. [3]

Явление семян, оставшихся в состоянии покоя в почве , хорошо известно и задокументировано (Hills and Morris 1992). [4] Подробная информация о роли таких «семенных банков» в северном Онтарио, однако, крайне ограничена, и требуются исследования для определения видов и численности семян в почве в различных типах лесов, а также для определить функцию банка семян в динамике вегетации после нарушений. Приведены сравнительные таблицы плотности и разнообразия семян бореальных и лиственных пород.Обсуждаются типы леса и проведенные исследования. Этот обзор включает подробное обсуждение: (1) динамики банка семян, (2) физиологии семян в банке семян, (3) банков семян бореальных и лиственных лесов, (4) динамики и сукцессии банка семян и (5) рекомендаций по инициирование исследования банка семян в северном Онтарио.

Долголетие [ править ]

Основная статья: Самые старые жизнеспособные семена

Семена могут сохраняться сотни и даже тысячи лет. Самым старым семенем, датированным углеродом-14 , из которого выросло жизнеспособное растение, было семя иудейской финиковой пальмы возрастом около 2000 лет, извлеченное из раскопок во дворце Ирода Великого в Израиле . [5]

В феврале 2012 года российские ученые объявили, что они регенерировали узколистный камбион ( Silene stenophylla ) из 32000-летнего семени. Семя были найдены в норе в 124 футах (38 м) под сибирской вечной мерзлотой вместе с 800 000 других семян. Ткань семян выращивали в пробирках до тех пор, пока ее не пересадили в почву. Это иллюстрирует долгосрочную жизнеспособность ДНК в надлежащих условиях. [6]

Изменение климата [ править ]

Ожидается, что меры по сохранению, такие как семенные банки, будут играть более важную роль по мере изменения климата . [7] Семенные банки предлагают общинам источник устойчивых к изменению климата семян, способных противостоять меняющимся местным климатическим условиям. [8] По мере возникновения проблем, связанных с изменением климата, банки семян на уровне сообществ могут улучшить доступ к разнообразному выбору культур, адаптированных к местным условиям, а также улучшить понимание коренными народами управления растениями, таких как выбор, обработка, хранение и распределение семян. [9]

Услуги [ править ]

Культуры тканей растений выращиваются в семенном банке Министерства сельского хозяйства США , Национальном центре сохранения генетических ресурсов.

По состоянию на 2006 г. в мире насчитывается около 6 миллионов образцов или образцов определенной популяции, хранящихся в виде семян в примерно 1300 генных банках [10] . [10] Это количество представляет собой небольшую часть мирового биоразнообразия , и многие регионы мира этого не сделали. полностью исследованы.

  • Шпицберген Глобальное зернохранилище был построен внутри горы песчаника в рукотворном тоннеле на замерзшем норвежском острове Шпицберген , который является частью Шпицберген архипелага, примерно 1307 километров (812 миль) от Северного полюса. Он разработан, чтобы пережить катастрофы, такие как ядерная война и мировая война. Он управляется Глобальным трастом разнообразия сельскохозяйственных культур . Район вечная мерзлота будет держать хранилище ниже точек замерзания воды, а семена защищены 1-метровой толщину стенок железобетона. Есть два шлюза и две взрывозащищенные двери. [11] Хранилище приняло первые семена 26 февраля 2008 г.
  • Семенной банк тысячелетия расположено в Wellcome Trust Building Millennium (WTMB), расположенный в основании Wakehurst Места в Западном Сассекс , недалеко от Лондона , в Англии , Великобритания . Это крупнейший банк семян в мире (в долгосрочной перспективе, по крайней мере, в 100 раз больше, чем Глобальное хранилище семян на Свальбарде ) [12], обеспечивающий место для хранения миллиардов образцов семян в многоэтажном подземном хранилище, защищенном от ядерной бомбы. [12] Его конечная цель - сохранить все возможные виды растений, и он достиг своего первого рубежа.10% в 2009 году, а следующие 25% намечены к 2020 году. [12] Важно отметить, что они также распространяют семена в другие ключевые места по всему миру, проводят тесты на всхожесть каждого вида каждые 10 лет и проводят другие важные исследования. [12] [13]
  • Австралийские Зерна генбанк (AGG) является национальным центром для хранения генетического материала для селекции и исследования растений. Генбанк сотрудничает с Австралийским семенным банком партнерства по проекту австралийских диких родичей сельскохозяйственных культур. Он расположен в парке инноваций Grains в Хоршаме, Виктория, Австралия, и был официально открыт в марте 2014 года. Основной причиной создания банка были экстремальные температуры в этом районе, достигающие 40 градусов по Цельсию (104 градусов по Фаренгейту). летом. Из-за этого они должны были обеспечить охрану зерна круглый год. Генный банк нацелен на сбор и сохранение семян диких видов австралийских сельскохозяйственных культур, которые еще недостаточно представлены в существующих коллекциях.
  • Бывший банк семян штата Новый Южный Уэльс специализируется на местной австралийской флоре, особенно на видах, находящихся под угрозой исчезновения. Проект был основан в 1986 году как составная часть Австралийского ботанического сада на горе Аннан. Seedbank Нового Южного Уэльса сотрудничает с Millennium Seed Bank с 2003 года. [14] С тех пор банк семян был заменен в рамках крупной модернизации австралийским PlantBank .
  • Николай Вавилов (1887–1943) был российским генетиком и ботаником, который в ходе ботанико-агрономических экспедиций собирал семена со всего мира. Он создал один из первых семенных банков в Ленинграде (ныне Санкт-Петербург), который пережил 28-месячную блокаду Ленинграда во время Второй мировой войны . Сейчас он известен как Институт растениеводства им . Вавилова . Некоторые ботаники скорее умерли от голода, чем съели собранные семена.
  • BBA (Beej Bachao Andolan - Save the Seeds движение) зародилось в конце 1980-х годов в Уттаракханде, Индия, под руководством Виджая Джардхари. Банки семян были созданы для хранения местных сортов семян. [15]
  • Национальный центр сохранения генетических ресурсов, [16] Форт-Коллинз, Колорадо , США
  • Программа по пустынным бобовым (DELEP) ориентирована на дикие виды растений семейства бобовых ( Fabaceae ), в частности, бобовые из засушливых регионов мира. Банк семян DELEP в настоящее время насчитывает более 3600 коллекций семян, представляющих около 1400 видов бобовых растений засушливых земель, происходящих из 65 стран на шести континентах. Он поддерживается (по крайней мере частично) в Национальном центре сохранения генетических ресурсов и в Глобальном хранилище семян Свальбарда . Банк семян DELEP является аккредитованной коллекцией Североамериканского консорциума по сохранению растений. [17]

Классификация банков семян [ править ]

Банки семян можно разделить на три основных профиля: асситентисты, продуктивисты и сторонники сохранения. Многие из них могут принадлежать к обеим категориям. [18]

Классификация семенных банков по профилю
ПрофильАсситентиалистПродуктивистЗащитник
ЦельСохраните разновидности

семена в случае необходимости

будет использоваться в будущем

урожаи

Сохраните сорта семян, чтобы

способствовать улучшению

текущие культуры, скрещивая их

с этими семенами

Консервировать сорта семян

в случае их уничтожения

либо человек, либо природные явления.

ФункционированиеБанк предоставляет семена

фермерам, которым не хватает

их

Банк предоставляет свои семена

производить новые культуры

сельскохозяйственный интерес от этих

семена

Банк не предлагает

семена, но это охраняет

их

См. Также [ править ]

  • Агроэкология
  • Дендрарий
  • Банк биоразнообразия
  • Сохранение движения
  • Генный банк
  • Генофонд
  • Зародышевой плазмы
  • Фамильное растение
  • Index Seminum
  • Международный договор о генетических ресурсах растений для производства продовольствия и ведения сельского хозяйства
  • Ковчег знаний
  • Список тем сохранения
  • Партнерство с Millennium Seed Bank
  • Православное семя
  • Непокорное семя
  • Семя
  • Семенная компания
  • Библиотека семян
  • Экономия семян
  • Обмен семян
  • Банк семян почвы
  • Устойчивость

Ссылки [ править ]

  1. ^ http://www.fao.org/docrep/019/i3704e/i3704e.pdf
  2. ^ Хонг, Т. Д. и Р. Х. Эллис. 1996. Протокол для определения поведения хранения семян. Технический бюллетень IPGRI № 1. (JMM Engels and J. Toll, vol. Eds.) Международный институт генетических ресурсов растений, Рим, Италия. ISBN  92-9043-279-9 [1]
  3. ^ «Воспитание наследства растений: две группы одалживают семена и растения садовникам» .
  4. ^ Холмы, Южная Каролина; Моррис, Д.М. 1992. Функция семенных банков в северных лесных экосистемах: обзор литературы. Онт. Мин. Nat. Ресурс., Онт. За. Res. Instit., Sault Ste. Мари О.Н., для. Res. Инф. Пап., № 107. 25 с.
  5. ^ National Geographic
  6. ^ Фрайер, Сара (2012-02-20). "32000-летнее растение возродилось из древних плодов, найденных во льдах Сибири" . Блумберг .
  7. Рианна Гриффитс, Кейт (апрель 2015 г.). «Максимальное увеличение филогенетического разнообразия семенных банков». Биология сохранения . 29 (2): 370–81. DOI : 10.1111 / cobi.12390 . PMID 25196170 . 
  8. ^ Махарджана, Shree (февраль 2018). «Роль и вклад общинных семенных банков в адаптацию к климату в Непе». Разработка на практике . 28 (2): 292–302. DOI : 10.1080 / 09614524.2018.1418838 . S2CID 158910274 . 
  9. ^ Vernooy, Ронни (апрель 2017). «Роль общинных семенных банков в адаптации к изменению климата» (PDF) . Разработка на практике . 27 (3): 316–327. DOI : 10.1080 / 09614524.2017.1294653 . S2CID 157455756 .  
  10. ^ Rajasekharan, РЕ (2015-01-01). «Генный банк для сохранения ex situ генетических ресурсов растений». В Бахадуре, Бир; Раджам, Манчикатла Венкат; Сахиджрам, Лила; Кришнамурти, К.В. (ред.). Биология растений и биотехнология . Springer India. С. 445–459. DOI : 10.1007 / 978-81-322-2283-5_23 . ISBN 9788132222828.
  11. ^ [2]
  12. ^ a b c d Дрори, Джонатан (май 2009 г.). «Почему мы храним миллиарды семян» . TED2009 . TED (конференция) . Проверено 11 декабря 2011 .
  13. ^ Семенной банк тысячелетия Великобритании Проект архивации 2008-07-06 в Wayback Machine
  14. ^ "Архивная копия" . Архивировано из оригинала на 2013-06-01 . Проверено 2 октября 2012 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
  15. ↑ Save the Seeds Movement of the Uttarakhand Himalayas, India. Архивировано 30 июня 2015 г. на Wayback Machine.
  16. ↑ Национальный центр по сохранению генетических ресурсов. Архивировано 12 ноября 2011 г., в Wayback Machine.
  17. ^ "Программа бобовых пустынь (DELEP) | Главная" .
  18. ^ Пеллегрини, Пабло А .; Балатти, Гало Э. (01.12.2016). «Ноев ковчег в XXI веке. Типология семенных банков». Биоразнообразие и сохранение . 25 (13): 2753–2769. DOI : 10.1007 / s10531-016-1201-Z . ISSN 1572-9710 . S2CID 2545366 .  

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эллис, Р. Х., Т. Д. Хонг и Э. Х. Робертс (1985). Справочник по семенной технологии для генных банков Том II: Сборник специальной информации о прорастании и рекомендаций по тестированию . SGRP (Общесистемная программа генетических ресурсов). Рим, Италия. Архивировано из оригинала на 2008-12-11.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Энгельс, JMM и L. Visser (редакторы) (2003). Руководство по эффективному управлению коллекциями зародышевой плазмы . CGN, ФАО, GRST, IPGRI, SGRP. Архивировано из оригинала на 2007-05-25.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  • Камешвара Рао, Н., Дж. Хансон, М. Е. Дулло, К. Гош, А. Новелл и М. Ларинде (2006). Руководство по работе с семенами в генобанках . SGRP (Общесистемная программа генетических ресурсов). Рим, Италия. Архивировано из оригинала на 2008-01-21.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) 147 с.
  • Ку, Б., Парди, П. Г., Райт, Б. Д.; и другие. (2004). Сохранение семян . CABI, IFPRI, IPGRI, SGRP. Архивировано из оригинала на 2008-12-11.CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  • Карафиллис, Николь С. (редактор) (2018). Theorien der Lebendsammlung. Pflanzen, Mikroben und Tiere als Biofakte в Genbanken . Карл Альбер. Фрайбург, Германия.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )

Внешние ссылки [ править ]

  • Sustainablelivingsystems.org: «Типология местных семенных банков»