基因园位于上海市农业生物基因中心大楼一层,2003年建成并对外开放,2015年正式挂牌成为上海市科普基地,2021年在闵行区科协资助下完成部分展区更新。基因园科普基地基因资源的收集保存、研究评价、繁育创新和开发应用,是一个展示农业生物资源多样性、宣传种质资源保存重要性的科普场馆,以普及基因知识为宗旨,以提高全民综合素质为目的,是广大市民和学生进行科普教育的理想场所。
基因,是一个“曝光”频率很高的科学名词。其正受到大众的普遍关注,但人们很少了解其真正的科学内涵。在基因园,观众可以沿着生物的演变进程探索基因奥秘之路,了解基因起源、基因利用和基因未来。
基因园科普基地共五个展区:
一、珍惜农业生物基因资源
二、缤纷生命登上地球舞台
三、物种灭绝与物种保护
四、探索基因奥秘之路
五、加强农业生物基因资源的研究与利用
一、珍惜农业生物基因资源
本展区展示了自然界中三大生态系统——陆地、湿地、水体,和形形色色的动植物 ,突出了生物的多样性、遗传的多样性和生态系统多样性。
灯箱形状为嘌呤嘧啶分子,主要展示了生物基因资源的多样性。灯箱上方屋顶是DNA双螺旋结构,与基因园的主题呼应。
本展区还展示了基因中心大楼模型。基因中心大楼建有基因资源库,面积186M2,可存放30万份基因资源,目前已经收集了22万份。其中水稻20.5万份,是全球保存水稻遗传材料量最多的机构;生菜资源共收集保存了2000余份,是全国生菜资源保存量最多的机构。模型下方灯带展示了四个世界上比较有特色的基因资源库:挪威斯瓦巴尔全球种子库、英国基尤千年种子库、中国西南野生生物种质资源库、中国国家作物种植资源库。
二、缤纷生命登上地球舞台
本展区介绍了生物多样性和生命登录。地球上所有物种的数量在500万至1亿之间,它们依形态分为界、门、纲、目、科、属、种,为人类的生存提供了稳定的生态系统。以时间为线,从元古代、古生代、中生代、新生代再到今天,展板图文并茂地展开了从30亿年前单细胞生命的诞生到人类文明诞生、发展的历史画卷。时至今日,人类已可以从基因层面探索生命的奥秘。
三、物种灭绝与物种保护
自地球诞生以来爆发过五次大灭绝,最著名的便是因小行星撞地球而造成恐龙灭绝的第五次大灭绝。在人类发展的过程中,对地球造成了不可逆转的伤害。显示器动态展示了世界人口的实时数量,随着人口的不断攀升,人类生存对地球环境的压力越来越大。基因资源正在急剧减少,保护生物基因资源刻不容缓。如今人类正从多个层面积极保护物种多样性:成立保护机构及组织、制定法律和公约、设立自然保护区、建设动物园进行异地保护、发展生物保存技术等。
四、探索基因奥秘之路
本展区沿着历史的进程,展示了探索基因奥秘之路上的重要发现和成果。达尔文生物进化论学说,奠定了生物学基础。孟德尔通过豌豆杂交实验,首次提出遗传因子(即基因)的概念,是现代生物学的开端。摩尔根通过果蝇杂交实验的结果,首次把基因定位在染色体上。克里克、沃森等人利用X射线衍射技术,提出了DNA双螺旋结构的科学理论,开创了分子遗传学的新时代。
基因研究的成果在农业领域得到应用,从传统育种到基因工程育种,粮食产量不断提升。然而农业发展也面临着众多难题。以上海市农业生物基因中心培育的节水抗旱稻为代表,科学家们不断取得突破性进展以破解困境。未来人类将利用基因创造更多的可能。
模型展示的是太空育种,即航天育种,也称空间诱变育种,是航天技术与生物育种技术相结合的产物。主要是将作物种子或诱变材料搭乘返回式卫星或高空气球送到太空,利用太空特殊的环境诱变作用,使种子产生变异,再返回地面培育作物新品种的育种新技术。
五、加强农业生物基因资源的研究与利用
本展区介绍了基因资源的收集、保存、鉴定评价和繁育创新。
上海市农业生物基因中心依托基因资源库,筛选培育出节水抗旱稻这一具有节水、抗旱、高产、优质特点的新型水稻类型。沙盘中展示了节水抗旱稻在旱地(右)、水田(中)里的表现,并与上海主要水稻品种秀水61(左)的各项数据作对比,可明显看出节水抗旱稻的前述优势特点。节水抗旱稻可节省50%的灌溉水和50%的化肥使用量,在栽培上,简单易行,既可在水田节水栽培,又可在旱地直播种植,可实现资源节约、环境友好的绿色发展目标,保障国家粮食安全。
节水抗旱稻与水稻、旱稻的对比模型,形象地展现出节水抗旱稻在抗旱方面的优异表现。
节水抗旱稻曾荣获国家科学技术进步奖一等奖、国家技术发明二等奖等多个国家、省市级奖项,在江苏、浙江、安徽、湖南、新疆、海南等多地广泛种植,并在非洲和“一带一路”沿线国家推广种植。节水抗旱稻品种“旱优73”已成为长三角地区种植面积最大的水稻品种。展板展示了节水抗旱稻与生菜、玉米、棉花等作物间作的优异表现。
谈家桢院士高度重视基因资源的保护工作,并向时任中共中央总书记、国家主席、中央军委主席江泽民同志汇报。江泽民总书记批示:“人无远虑必有近忧。我们得珍惜我们的基因资源。”
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