Войти
Банк семян на Западной региональной станции внедрения растений Министерства сельского хозяйства США A Банк семян (также банк семян или банк семян ) хранит семена для сохранения генетического разнообразия ; следовательно, это тип генного банка. Есть много причин хранить семена. Один из них - сохранить гены, необходимые селекционерам для повышения урожайности, устойчивости к болезням, засухоустойчивости, питательных качеств, вкуса и т.д. сельскохозяйственных культур. Другой - предотвратить потерю генетического разнообразия редких или находящихся под угрозой 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, и могут использоваться для создания генетически модифицированных версий существующих семян. Семенные банки работают десятилетиями и даже столетиями. Большинство семенных банков финансируются государством, и семена обычно доступны для исследований, приносящих пользу общественности.
Семена - это живые растения, и для поддержания 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. Другое правило состоит в том, что уменьшение содержания воды на 1% или температуры на 10 градусов по Фаренгейту удвоит срок службы 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 долговечность семян, отдел продовольствия и сельского хозяйства Организации Объединенных Наций и консультативная группа под названием Bioversity International разработали набор стандартов для международных банков семян с целью сохранения долговечности 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 сушку или низкие температуры 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 разлагаются. 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.
Знание того, что хранить в банке семян это величайший вызов. 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.
Сохранение in-situ семеноводческих видов растений - еще одна стратегия сохранения. Сохранение на месте включает создание национальных парков, национальных лесов и национальных заповедников дикой природы в качестве способа сохранения естественной среды обитания целевых семеноводческих хозяйств. организмы. Сохранение сельскохозяйственных ресурсов in-situ осуществляется на фермах. Это также позволяет растениям продолжать развиваться вместе с окружающей средой посредством естественного отбора.
дендрарий хранит деревья, высаживая их на охраняемом участке.
Менее дорогая, поддерживаемая сообществом библиотека семян может сохранить местный генетический материал.
Явление семян, оставшихся бездействующими в пределах почва хорошо известна и задокументирована (Hills and Morris 1992). Однако подробная информация о роли таких «семенных банков» в северном Онтарио крайне ограничена, и требуются исследования для определения видов и количества семян в почве в различных типах лесов, а также для определения функции банка семян в динамике вегетации после нарушений. Для типов леса бореальный и лиственный представлены сравнительные таблицы плотности семян и разнообразия, и обсуждаются проведенные исследования. В этом обзоре подробно обсуждаются: (1) динамика банка семян, (2) физиология семян в банке семян, (3) банки семян бореальных и лиственных лесов, (4) динамика и сукцессия банка семян и (5) рекомендации для инициирование исследования банка семян в северном Онтарио.
Семена могут сохраняться в течение сотен и даже тысяч лет. Самым старым углеродом-14 семенем, из которого выросло жизнеспособное растение, было семя иудейской финиковой пальмы возрастом около 2000 лет, извлеченное из раскопок во дворце Ирода Великолепно в Израиле.
В феврале 2012 года российские ученые объявили, что они регенерировали узколистный кампион (Silene stenophylla ) из 32000-летнего семени. Семя было найдено 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 пересаживали в почву. Это демонстрирует долгосрочную жизнеспособность ДНК в надлежащих условиях.
Ожидается, что усилия по сохранению, такие как банки семян, будут играть более важную роль, чем изменение климата прогрессирует. Банки семян предлагают общинам источник устойчивых к изменению климата семян, способных противостоять меняющимся местным климатическим условиям. В связи с проблемами, возникающими в результате изменения климата, банки семян на уровне сообществ могут улучшить доступ к разнообразному выбору культур, адаптированных к местным условиям, а также улучшить понимание коренных народов управления растениями, таких как выбор, обработка, хранение и распространение семян.
Культуры тканей растений выращиваются в банке семян USDA, Национальном центре сохранения генетических ресурсов. Существует около 6 миллионов образцов или образцов определенной популяции, хранящихся в виде семян примерно в 1300 генобанки по всему миру по состоянию на 2006 год. Это количество представляет собой небольшую часть мирового биоразнообразия, и многие регионы мира не были полностью изучены.
Банки семян можно разделить на три основных профиля: асситентисты, продуктивисты и защитники. Многие из них могут принадлежать к обеим категориям.
| Профиль | Асситентиалист | Продуктивист | Хранитель |
|---|---|---|---|
| Цель | Сохранение разновидностей семян на случай, если им потребуется для использования в будущих урожаях | Сохранение разновидностей семян, способствующих улучшению текущие культуры путем скрещивания их с этими семенами | Сохранение разновидностей семян на случай, если они будут уничтожены человеком или природными явлениями. |
| Функционирование | Банк предоставляет семена фермерам, у которых их нет | Банк предоставляет свои семена для выращивания новых культур сельскохозяйственный интерес от этих семян | Банк не предлагает свои семена, но защищает их |
