植物为人类和其他动物提供食物和住所，还能调节气候，给地球带来生机和活力。但由于人类活动对环境的影响，地球上的物种正在加速灭绝，植物也不例外。据统计，从1753年至2018年，全球范围内已经有571种种子植物在野外灭绝。一种植物的消失，对我们来说，并不仅仅是单一物种的消亡，也将会引发一系列连锁反应。
地球上的生物并不是孤立存在的，一种植物的灭亡可能会导致几十种伴生物种的消失，植物的大量灭绝将会动摇人类生存和发展的塔基。在人类历史上，曾发生过多次由于遗传基础狭窄而引起的粮食安全事件。拥有相同基因的植物，一旦遭受疾病侵袭，很容易“全军覆没”。有专家认为，从野生植物的基因中或许能找到解决办法。如籼稻是由野生稻驯化而来的，在漫长的驯化过程中，籼稻获得了人们所期望的性状，但也失去了部分野生稻特有的基因，其中包括抗病虫、抗逆、高蛋白含量等优良基因。因此，对于育种专家而言，不适合食用的野生稻可以为改良栽培稻储备丰富的基因源，对解决粮食安全、维护人类生存发展具有重大意义。因此，为了保护野生植物资源，科学家想出了建造植物“诺亚方舟”的方法，将野生植物的种子提前保存起来，以备不时之需。现在，很多国家都在努力建设自己的种子库。而坐落于云南昆明的中国西南野生生物种质资源库，是我国重大科学工程、亚洲最大的野生生物种质资源库。
种质资源是指有活力、有生命力、可以传递给后代的遗传资源，如植物的种子。种子大约出现在3.6亿年前，是陆地植物在与环境相互适应的过程中不断演化出的高度复杂而精妙的结构，包含植物的全部遗传信息。通常，成熟的种子会在适宜的条件下开始萌发。但有时，种子也会因进入休眠状态而无法萌发。造成种子休眠的原因大致分为两种：一种是种子自身的原因，如胚还需要继续发育或被种皮密封而未能获得足够的水分和空气；另一种则是外部原因，种子已充分成熟，只因环境不具备萌发所必须的条件而被迫处于暂时停顿状态。这两种因素既可以单独作用，也可以复合作用，使种子进入不同深浅程度的休眠状态。种子的休眠特性是一种植物特有的生存策略，可以让植物史对地适应环境，在最适宜的条件下萌发生长。正是因为这一特性，才使建立种子库、通过保存种子来保护植物多样性的方案成为可能。
为了保证种子能长久保存，首先要尽量采集成熟度较好且饱满度较高的健康种子。种子采集通常从容易采集的区域入手，逐渐延伸到更偏远的地区。种子被采集回来后，还要对其“验明正身”，核查种子与标本、数据表、DNA材料、照片等是否一一匹配，并初查种子的质量状况。其次，要创造适宜的条件将种子保存起来，尽可能使它们“延年益寿”，以便日后需要的时候再次利用。对于大多数种子而言，高温高湿环境会加速其萌发过程，促进种子的呼吸作用，加速物质代谢，也会导致出现霉变等问题。相比之下，种子更喜欢干燥低温的贮藏环境。大量实践数据表明，在一定的范围内，种子的含水量每降低1%或储藏温度每降低5℃，种子的储藏寿命可延长一倍。实际操作中，种子会被放置在空气相对湿度为15%的干燥间进行脱水，这样做是为了让种子的含水量下降到安全范围之内。如果种子的含水量超过安全范围，过多的水分就可能成了种子的“心腹之患”，在低温下形成大冰晶，破坏细胞膜结构，导致种子失去活性。
保存种子最重要的意义，是为了将来有一天能够重新使用，也就是把“沉睡”的种子“唤醒”，使原本处于休眠期的种子正常萌发。为此，要周期性地给种子做萌发实验。一般情况下，在种子送入冷库一周后，就可进行初次萌发实验，萌发率在75%以上即视为合格。接下来，每隔5-10年，就要从冷库中取出一部分种子进行萌发实验，监测种子的活力情况。
理论上，对于冷库中处于休眠状态的种子，只要打破休眠条件，就能刺激种子萌发。但实
际上，经过干燥、低温保存后的种子，也可能会出现一些特别的反应。比如一种叫白楸的植物，它的种子冷藏后便不能萌发。遇到这种情况，研究人员会先利用能将活细胞代谢产物染色的化学试剂进行染色实验，判断种子是否还具有活力。染色结果显示，白楸种子并没有失活。切片观察后发现，原来白楸种子的含油量特别高。冷藏之后，种子细胞内的油脂发生凝固，而在进行萌发实验的25℃的条件下，凝固的油脂没有熔化。当把环境温度升高至45℃时，种子细胞内的油脂仍处于凝固状态。随着温度的继续升高，种子才逐渐萌发。简单地说，这类种子被冻僵了，需要给它“泡热水澡”，才能够苏醒过来。
另外，还要充分考虑植物原始的生长环境。比如，青藏高原的昼夜温差大，所以要把来自这一地区的种子放在培养箱里面，模拟白天温度高、晚上温度低的环境，通过变换温度，让它们能够萌发。
总之，我们希望种子能在种子库中一直“沉睡”，又希望它们在需要的时候能被轻松“唤醒”。这一点无论对种子还是对现有的保存技术而言，都充满挑战。直到现在，种子库中还有某些种子处于“一睡不醒”的状态，试过多种办法仍不能使其萌发。但这也正是物种保护工作的乐趣之一——通过工作中观察到的各种现象，进一步了解自己要保护的对象，窥探大自然的秘密。
(摘编自谭治刚蔡杰《种子库：植物的“诺亚方舟”》)
1.下列对材料相关内容的理解和分析，正确的一项是（）(3分)
A.“全军覆没”在文中指有相同基因的植物受疾病侵袭，导致其伴生物种消失的现象。
B.“验明正身”在文中指的是初步检查种子的质量状况，是种子入库前的第一道程序。
C.“心腹之患”在文中指种子的内部含水量过多，种子在低温时有失去活性的潜在危险。
D.“一睡不醒”在文中指我们希望种子经过干燥、低温保存后，能在种子库中一直沉睡。
2.根据材料中对种库工作流程的介绍，下列填入方框中的内容不恰当的一项是（）(3分)
A.健康饱满，或有助于改良作物的基因
B.种子在不具备萌发条件时会选择休眠
C.在安全范围内，创造干燥低温的储藏环境
D.打破种子休眠条件，提供适宜的环境温度
3.根据材料中白楸种子萌发实验的相关图文，下列选项中说法不正确的一项是（）(3分)
A.冷藏后白楸种子的细胞内油脂凝固，由此可见，现有保存技术在改变种子外部环境的同时，也有可能引发其内在状态的变化。
B.温度为45℃时白楸种子不萌发，随着温度进一步升高，它才开始萌发，因而当种子未被“唤醒”时，不能简单判断其已失活。
C.白楸种子被“唤醒”后的萌发率即使达到最高值，也较冷藏前明显下降，这提示我们有必要在采集时确保种子的数量足够多。
D.实验中白楸种子的萌发率在55℃时最高，然后随温度上升而下降，这说明种子在萌发时若超过一定温度会再次进入休眠状态。
4.请简要梳理本文的讲述顺序，并分析为什么这样安排。(4分)
5.本文兼具科学性与社会性，请结合材料简要分析。(4分)
【参考答案】
1.（3 分）C
2.（3 分）A
3.（3 分）D
4.（4 分）
①首先介绍了种子库建立的必要性及可能性，接着讲述了保存种子的过程、方法与挑战；
②先介绍为什么建种子库，再讲述怎样保存种子，符合公众的认知规律和认知需求。
[每点 2 分。意思答对即可。如有其他答案，只要言之成理，可酌情给分。]
5.（4 分）
①本文用准确严谨的科学语言，呈现实证研究的科学结果，具有科学性；②本文选题聚焦物种保护的时代关切，旨在提升公众科学素养，具有社会性。
[每点 2 分。意思答对即可。如有其他答案，只要言之成理，可酌情给分。]
联系客服
