你听说过基因库吗？它们是世界各地珍贵的作物样本库。有些基因库专注于特定作物，例如组织培养的香蕉，而另一些基因库则可能专门保存种子或采用某种特定的样本保存方法，无论是在田间还是在温室中。 细胞/组织.
这些组织致力于为子孙后代长期保护作物多样性，同时确保当代人也能获得这些资源。换句话说，它们不仅仅是为了安全保存植物材料而储存起来，而是为研究人员、育种者和自然保护主义者提供查找、申请和使用这些材料的机会。这些馆藏蕴藏着许多关于农业生物多样性保护、植物育种、全球粮食安全等方面的答案，同时也提出了许多问题。
几乎有 全球共有900个基因库，保存着约5.9万份个体收藏（或称入藏品）。其中仅在欧洲就保存了超过 2 万份藏品。
这些宝库是宝贵的资源，需要持续不断的人力物力来收集、维护并使其发挥作用。除了植物实物样本外，基因库还需要收集、清理和管理与每个种质相关的数据，以便我们能够有效地利用这些资源。如今，这其中包含了日益丰富的“多组学”数据：来自基因组学、表型组学、代谢组学以及其他方法的信息，有助于描述植物的基因、性状和生化组成。将这些数据与基因库中的种质资源关联起来，可以极大地提升其在研究和植物育种方面的价值，但同时也给数据管理、标准化和长期应用带来了新的挑战。
如果您曾在园艺中心购买过植物，您可能注意到植物上通常会附带标签、条形码或植物护照码。这些信息有助于识别植物的种类和来源。在基因库中，“护照数据”也发挥着类似的作用，但规模要大得多：每份种质资源都需要一份可靠的记录，包括其身份、来源、采集历史和可用性，才能被找到、共享和使用。
在我们的数字植物学专题报道中，《植物学一号》杂志采访了…… 斯蒂芬·魏斯博士 负责协调欧洲植物遗传资源检索目录的人员（欧洲），一个提供来自欧洲 400 多个机构数百万条入藏记录数据的信息系统。
能否简要介绍一下您的背景以及您目前在基因库数据管理和 EURISCO 协调方面所扮演的角色？
我是莱布尼茨植物遗传与作物研究所（IPK）基因库文献研究组的负责人。我们研究所负责运营德国联邦基因库。 迁地 农作物和园艺作物基因库。我的教育背景是信息技术。我学习了商业信息技术，并获得了整合生物信息学博士学位。我的博士论文重点研究生命科学数据的整合和质量。这些课题如今在我的日常工作中变得越来越重要。
2014年，我有幸代表欧洲植物遗传资源合作计划协调欧洲植物遗传资源检索目录（EURISCO）的工作（ECPGREURISCO 是一个聚合信息系统，为欧洲 450 多个研究所和几个邻国保存的植物遗传资源 (PGR) 信息提供了一个中央入口点。
这涉及到整理 护照资料 并且，在某种程度上，表型观察（可观察的性状，例如株高、种子颜色或抗病性）也来自超过 两百万 非原生境 加入和 原位 EURISCO收录了来自43个国家的作物野生近缘种（CWR）种群，并与各国的资深同行合作定期更新。各种群的样本量从几百份到十万多份不等。总体而言，EURISCO为可用于研究和育种的植物材料提供了重要的概览。
从您的角度来看，从田间种质资源收集和初步标记到种质登记、护照和特征数据管理、许可文件、创建第一个数字记录，最终将数据纳入EURISCO，目前的主要瓶颈是什么？
可用数据越多、质量越高，其中描述的植物遗传资源就越丰富，可用于研究和育种。然而，鉴于许多机构的时间和人员资源本就有限，数据处理工作往往被搁置，这也不难理解。从数据管理人员的角度来看，这意味着护照数据和表型数据的可用性通常达不到理想水平。特别是，表型数据的收集和整理通常非常耗费人力。这自然也会对EURISCO数据库中可用的数据产生影响。
基因库数据在此展现出其强大之处，同时也带来了挑战。一条记录就能告诉我们某种作物种质是什么、来自哪里以及其性状如何。但要比较数百个机构的记录，数据必须完整、准确、及时更新，并且以其他系统能够理解的方式记录。将如此多样化的数据集整合到像EURISCO这样的中央数据库中，面临的主要挑战和未来目标是什么？如何改进才能确保种质级数据既广泛可用又高质量，同时保持标准化和互操作性？
例如，挑战包括填补EURISCO数据库中尚未收录的馆藏数据空白，以及提升现有数据的质量。数据质量涵盖完整性、准确性和时效性等多个方面。我的团队目前正在制定一套指标框架，以便我们能够比以往更快、更全面地识别质量问题，从而有针对性地逐步提升数据质量。
另一个关键挑战是数据的可比性。在护照数据领域，数据标准已经建立并被广泛接受。然而，对于表型数据，尽管存在交换格式，但目前尚无广泛采用的标准来规范此类数据的收集，包括元数据。虽然针对特定作物提出了各种提案和建议，但在实践中，这些提案和建议往往被调整以满足各个基因库的具体需求。这限制了数据的可比性，而且也使得以清晰易懂的方式向系统用户呈现数据变得非常困难。未来，必须加大力度提高实验人员和数据提供者的意识，并说服他们更严格地遵守现有建议。同时，尽管困难重重，也需要考虑将现有数据相互关联起来的新方法。这将有助于确保植物遗传资源（PGR）数据更符合FAIR原则（可查找、可访问、可互操作和可重用）。
基因库的未来不仅仅在于储存种子或植物材料。它越来越侧重于将这些实物资源与数字化信息层连接起来：遗传数据、性状数据、图像、观测结果、来源信息、可用性以及分析工具。 您最近撰写的一篇论文 在介绍德国联邦异地基因库的历史和使命时，您提到了它向“生物数字资源中心”的转型。您能否详细阐述一下这个概念，以及它在实践和战略层面上的意义？
几年前，IPK决定逐步将其基因库转型为生物数字资源中心。具体而言，这意味着将基因库改造为一个综合性的科学技术基础设施，其中生物材料（种子、组织、DNA样本等）与全面的数字数据架构紧密结合。我的研究团队也参与了这项工作。
这包括通过全面整理和补充信息，将现有数据提升到更高层次。此外，来自其他领域的数据，例如基因分型数据，也越来越多地被利用并与传统的基因库数据关联起来。用于可视化和分析此类整合数据的工具也在开发中。所有这些努力都是为了更有效地描述植物遗传资源，从而优化其在研究和育种中的应用。
是否有计划加强基因库数据与其他类型植物收藏（例如原位温室、野外采集、植物标本馆、保护和恢复种子库）所产生的信息之间的联系？从技术和制度层面来说，要使这种整合成为可能，需要哪些条件？
例如，在ECPGR框架下，几年前就开始了扩展EURISCO聚合器系统的工作，以便除了来自以下方面的材料外： 非原生境 除了馆藏资料外，它现在还可以记录保存下来的材料。 原位 作物野生近缘种（CWR）种群。这也可以扩展到其他类型的保护。从信息技术角度来看，只需投入合理的精力即可实现。将来自不同领域的信息关联起来也是如此。然而，这里的主要挑战在于如何一致地使用唯一标识符（稳定的数字标签，允许来自不同系统的记录指向同一登录号），否则集成和链接将无法实现。目前已有相应的技术解决方案，例如： DOI 植物遗传资源固然重要；然而，遗憾的是，这些资源在全球范围内的利用程度往往远未达到理想水平。此外，主要的保护网络自然也应发挥作用；它们必须做好准备，收集并提供必要的数据。
感谢Stephan的精彩讨论，以及您分享的关于基因库及其数据未来发展的见解！保存和共享这些作物种质资源，并为每个种质资源提供尽可能广泛的高质量数据，对于为研究人员、农民和育种者，最终为消费者提供多样性至关重要，有助于构建更可持续、更高效的农业体系。EURISCO及其整合来自基因库、野生植物种群和表型特征的数据的努力，无疑是朝着这个方向迈出的重要一步。
基因库常被比作作物多样性的宝库，但这次访谈表明，只有当人们能够找到它、理解它并将其与其他信息联系起来时，这些宝藏才能发挥作用。这株藏在角落里的小植物能否帮助培育出更具韧性的作物？它是否携带耐旱、抗病或营养方面的有用性状？它是否已被充分记录，还是仍在等待合适的数据才能发挥作用？
这就是EURISCO等数据库的重要性所在。它们帮助研究人员、育种家和自然保护主义者将数百万份保存下来的作物种质资源转化为可搜索、比较和利用的信息。它们也揭示了数字植物学为何如此艰巨：挑战不仅在于存储植物材料，还在于如何清晰地描述它们，以便其他地方的人也能理解它们是什么以及它们为何重要。
所以，如果您有几分钟时间， 不妨亲自探索一下EURISCO。寻找你经常食用的作物，例如水稻、小麦、土豆或豆类。查看有多少种作物被保存下来，它们的来源地以及有哪些信息可供查阅。图表和记录乍看之下可能很简单，但它们背后是国际社会为使作物多样性易于查找而做出的巨大努力，也为农业、粮食安全和植物科学的未来发展保留了更多选择。
阅读更多：
韦斯, 布拉特纳 FR, 伯纳 A, et al.. 2025. 德国联邦农业和园艺作物异地基因库——保护、利用和迈向生物数字资源中心的步骤。 遗传资源：91 105。 https://doi.org/10.46265/genresj.gydy5145
客座作家
菲利波·古佐是一位植物生物学家，研究方向为种子生物学和基因库管理，同时对民族植物学也颇感兴趣。他曾与欧洲、拉丁美洲和南太平洋的多个组织合作，目前就职于英国皇家植物园邱园千年种子库。
西班牙语翻译：Filippo Guzzon。
封面图片由 IPK 莱布尼茨研究所 / A Kartsen.
24 年 XNUMX 月更新。
标题 如何追踪2万份作物种质资源 藏品数量庞大，共计 2 万件，来自 400 个藏品系列。
