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种质资源库建设的要求及特点

一、种质资源库简介概述：
规格型号：TPZY-CV2.0
托普云农种质资源库管理系统的建设应用为农作物遗传育种提供了方便和快捷，对作物品种的选育而言有着十分高的应用价值。对于种质资源库管理系统的开发使用，大大的提高了种质资源的实际利用率，促进培育突破性品种的进程，使资源数据管理更加科学化、规范化。
农作物种质资源数据信息类型主要包括基础数据信息、管理数据信息、鉴定和评价数据信息、交换数据信息等。基础数据信息包括登记材料数据和搜集数据两大部分内容。管理数据信息是中长期库进行种质资源材料登记、保存管理以及进行繁殖更新后不可缺少的信息。鉴定和评价数据包括鉴定、原始和进一步评价数据，即各供种机构的鉴定评价数据。交换数据信息主要包括交换目录内有关种质引进和分发的数据。
所以，在农作物育种工作中，应用这套种质资源管理系统可以为育种工作带来极大的便利，不只是在数据信息管理上，在资源管理、预警提醒、设备管理等方面也有着优势。
当前我国对于种植资源保护的意识和重要性认识都有所提高，因此这也促进了当前各地对种质资源的保护力度，但是由于我国农作物种质资源的调查、收集工作起步较晚，因此种质资源库承担着更为重要的责任，而种质资源库的应用目的，就是要能够保存足够的种植资源，并且保证种质资源的生命力，使其能在经过长期的保存之后，仍然能够供育种专家利用。
然而利用种质资源库进行种质保存并不是目的，重要的是如何利用，为我国农业生产服务。因此一方面要利用种质资源库来完善和健全种质资源的保存工作。另一方面还需要做好种质资源的中期保存和分发，负责新引进、新搜集种质的评价鉴定、繁种优异及贮存材料的更新等。
二、种质资源库的建设要求：
托普云农种质资源库已经成为当前抢救优质种质资源的重要设备，满足了种质资源长期保存的特殊需求，而随着种质资源保护工作的有序开展，种质资源库建设已经纳入到了很多地区计划中的一部分，而为了让种质资源库发挥出其应用的作用，满足种植资源长期安全、稳定贮藏的需要，种质资源库建设的过程中，以下的基本要求是必须要满足的。
1.邻近农业科研单位，并有适量的耕地，以便进行育种；
由于种质资源库的建设多是为了服务于农业育种，培育优质的农业新品种，因此为了方便工作，种质资源库的建设地点应该是临近农业科研单位，同时为了更好的实践，还应该有适量的耕地，以便进行育种，验证新品种的生产效果。
2.交通方便，水电供应可靠，位于污染源的上游或上风向；
水电供应可靠是非常重要，也是十分关键的，由于种质资源库工作是依赖于电力的，因此如果一旦供电不足或者断电，都会对种质资源库中的额种质资源造成不可逆转的伤害，因此为了提高种质资源保存的安全性，水电供应必须可靠。而将种质资源库建设在污染源的上游或上风向，可以有效避免污染物对种质资源的影响，提高保存的效果。
3.用计算机处理数据的品种资源库，库址要远离强电场、强磁场、强振源，以保障计算机运行安全可靠。
随着种质资源库的发展，它越来越向着自动化控制的方向靠拢，而计算机作为智能控制的重要中枢，在很多的种质资源库都会配备，而强电场、强磁场、强振源等是会对计算机的运行造成影响的，因此为了保证计算机运行安全可靠，提高控制效果，种质资源库建设地应该要远离强电场、强磁场、强振源。
安全性是种质资源库建设过程中需要重点考虑的一个课题，因此对于地质条件也要要求，应该选择地质条件好，地下水位低，且易排除雨水的地区。另外一些考虑因素还包括便利性和成本，因此种质资源库建设还应该选择气温稳定、湿度低、绿化条件好的地区，有利于节省建设投资和运行费用。

三、种质资源库的类型及特点：
植物种质资源库是指以植物种质资源为保护对象的保存设施。至1996年, 全世界已建成了1 300余座植物种质资源库, 在我国也已建成30多座作物种质资源库。种质入库保存类型也从单一种子形式, 发展到营养器官、细胞和组织, 甚至是DNA 片段等多种形式。保护的物种也从有性繁殖植物, 扩展到无性繁殖植物及顽拗型种子植物等。因此, 近年来新建的印度国家种质库和扩建的美国国家种质库, 都属于综合型保存设施, 包括低温保存库、试管苗保存库和超低温保存库等。虽然IBPGR (International Board for Plant GeneticResources)曾推荐种质资源库的设计指南,但由于种质资源库建设是一项涉及多学科的系统工程,且目前我国还没有种质资源库设计与建设规范,致使部分建成的种质资源库存在着一些问题。如贮藏冷库的环境参数达不到设计要求;保温层没有形成封闭的整体,出现“冷桥”; 0℃以下的贮藏冷库地坪没有采取防冻措施,地面冻胀,出现裂缝等,导致运转效率不高, 有的甚至还不能运转。目前有关讨论介绍商业冷库建造技术的文章不少,而专门讨论植物种质资源库设计与建设报道却很少。随着植物种质资源保存在我国越来越受到重视, 一些单位正在筹备建设植物种质资源库, 以作为资源收集保存与利用的基础平台。为此,有必要就植物种质资源库的类型及特点、设计原则和技术参数要求,以及建设经验作一概述,这对建设好我国植物种质资源库具有重要指导意义。
种质是所有携带遗传物质的活体, 对于植物来说, 不仅包括种子, 还包括植株、根、茎、胚芽和细胞等等, 甚至是DNA 片段。依据保存种质对象的不同,种质资源库又分为低温种质保存库、试管苗保存库和超低温保存库,以及 D N A 库等。

1 低温种质资源库
我国1986年建成的国家种质库和2002年建成的“国家农作物种质保存中心”的保存设施就属于该类型种质资源库,其保存对象是产生正常型种子的植物种质资源。我国已收集3.34×105份作物种质资源存入国家种质库进行长期保存, 贮存数量居世界首位。低温种质资源库主要由保存种子的冷库和种子入库前处理操作室两部分组成。冷库部分包括种质贮藏库和机房,冷库一般是在砖混结构的建筑内,用聚胺酯板再搭建而成,聚胺酯板起保温隔气作用。通过机房的制冷除湿机组向冷库内输送冷气,并通过库内蒸发器设备进行除霜,从而使冷库常年处于恒定的低温低湿状态。前处理操作室包括种子接纳室、清选室、发芽室、干燥室、包装室和含水量测定室等。低温种质资源库又分为长期库和中期库, 国际植物遗传资源研究所(InternationalPlantGeneticRe-sourcesInstitute,IPGRI)的专家推荐的长期库贮藏温度为(-18 ± 2)℃、相对湿度(RH)<65%, 种子贮藏含水量: 一般作物为5%~7%、大豆8%,贮藏寿命可达20年以上。中期库贮藏温度(4±2)℃, 相对湿度<65%, 贮藏寿命5~10年(FAO/IPGRI, 1994)。
2 试管苗保存库
植物体的每个细胞,在遗传上都是全能的,含有发育所必须的全部遗传信息。试管苗种质库即是依据此原理,通过利用组织培养技术,用试管保存组织或细胞培养物方法,来有效地保存种质资源材料。试管苗保存库一般由保存库、培养库和组培操作室三部分组成。保存库用于进行试管苗中短期保存,培养库用于扩繁组培苗。组培操作室用于对野外采集的种质材料进行灭菌脱毒等处理。保存和培养库的墙围结构需作保温处理,并通过制冷及除湿机组来维持库内温湿度的恒定,以满足种质培养和保存的要求。此外, 对通风换气条件要求较高, 库内进口空气须是过滤无菌的。保存库作用是使组培苗处于缓慢生长状态而达到中短期保存目的,缓慢生长是指改变培养物生长的外界环境条件,使细胞生长降至最小限度但不死亡,从而达到延长继代培养的时间。
3 超低温保存库
超低温通常指温度低于-80℃, 主要是液氮(-196℃)及液氮蒸汽。在如此低的温度下保存生物材料, 其生理代谢活动几乎处于停止状态,可降低甚至是抑制了种质的遗传变异,以保持生物材料的遗传稳定性。这在解决组织细胞继代培养和自然界积累性的突变等变异,保存和抢救物种等方面有极其重要的作用,被公认是进行无性繁殖作物种质资源长期保存的理想途径。超低温库是采用成熟的超低温保存技术,将经过预处理的植物离体材料,放入装有防冻保护剂的密封冻存管中,置于液态氮灌中进行长期保存。超低温保存库主要设施是液态氮罐和液氮储液塔,液氮罐是存放种质进行长期保存的地方,液氮储液塔是储存液态氮源,通过连接管道可随时向液态氮罐提供液态氮源,从而保证液态氮罐温度恒定维持在-196℃。存放液态氮罐的房间通风条件要好,液态氮储液塔要建造在室外 。
4 基因工程材料及DNA库
建立基因工程材料库是为生物工程技术育种提供物质基础,也为生物工程产品和中间材料的安全提供保障。DNA 库重点是保存特有、珍稀、濒危和野生的植物种质材料。基因工程材料的保存主要采用深度低温冰箱、液氮和冷冻干燥保存方法。其他一些基因工程材料如质粒、DNA、RNA、蛋白和多肽等, 因是没有细胞结构的生物分子化合物,通常用冻干保存就能达到很好的效果。用乙醇作为保存液, DNA和RNA在低温条件下也能达到长期保存的目的。DNA 保存库的建设可采用超低温保存、-20℃的冻干保存和深度低温冰箱(-80℃)保存等方法。因此, 基因工程材料及DNA保存库需配备液态氮罐和超低温冰箱(-80℃以下), 另外可建-20℃的低温冷库。
四、种质资源库软件主要功能：
1、保藏管理：记录育种资源入库、库的时间和数量、设置预警提醒等相关信息；根据出入库操作，系统实时更新数据；并提供库存核对、检验检测功能，实现育种资源动态管理。
2、种质信息管理：综合管理育种资源的表型性状、基因等相关信息和图片，可对种质基本信息和性状数据进行多条件检索，查找需要的资源。
3、预警提醒：对储存期到期、库存量低于预设值、发芽率低于预设值、达到库存核对时间的种子进行自动提醒，防止种子生活力丧失以及库存不足。
4、设备管理：根据实际需要添加、删除、修改育种资源实体储藏库设备。
五、种质资源库软件主要特点：
1.出入库时系统自动识别、打印条码；
2.化繁为简，一步实现育种资源的位置转移；
3.支持育种资源批量出库、入库；
4.批量导入已有的育种资源数据以及图片；
5.支持性状个性化设置；
6.系统功能及数据权限自定义，满足不同用户角色权限定制和数据安全需求；
7.远程登录系统操作。
六、育种信息化其他设备：
育种信息过程管理平台、育种信息移动采集终端、育种小区远程监控系统、种质资源库管理系统、麦穗形态测量仪、水稻剑叶夹角测量仪、油菜分支角度测量仪

公司简介：
浙江托普云农科技股份有限公司
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