天天消息！太空漫游提供的未來

2022年12月4日，神舟十四號在經(jīng)歷了近半年的太空之旅后平安回歸，和航天員們一起回家的，還有在太空中完成了整個(gè)生長周期的水稻“小薇”，以及更多完成空間誘變的種子。

航天育種，也叫空間誘變，我國自1987年8月5日，第一次搭載農(nóng)作物種子上天，迄今已有35年。35年中，從搭載科學(xué)衛(wèi)星，到發(fā)射我國自己的育種衛(wèi)星，再到完成全周期種植的太空實(shí)驗(yàn)，我國航天育種領(lǐng)域，已經(jīng)走在世界的前列，通過空間誘變，育成的審定品種約有300種，涵蓋糧食、油料、水果、蔬菜等各個(gè)食物種類。2023年，將是航天育種繼續(xù)飛速發(fā)展的一年。

(資料圖片)

太空水稻豐收，不只是一次實(shí)驗(yàn)

2022年7月25日，凌晨3點(diǎn)左右，中國空間站問天實(shí)驗(yàn)艙與核心艙組合體成功對接，為空間站帶來了一份特別的“快遞包裹”，“包裹”中，藏著一份來自中國農(nóng)科院錢前院士團(tuán)隊(duì)育成的矮稈水稻品種小薇。

水稻在太空種植，不僅僅是一次簡單的植物種植實(shí)驗(yàn)，更關(guān)系到未來太空農(nóng)場是否可以真正完善。進(jìn)入空間站的水稻品種小薇，格外適合太空農(nóng)場的種植，株形矮、產(chǎn)量高、空間利用率高。這一實(shí)驗(yàn)由中國科學(xué)院植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心鄭慧瓊研究團(tuán)隊(duì)承擔(dān)，培養(yǎng)周期為120天，也就是4個(gè)月。

這些水稻在太空中，株形變得更松散，其中，矮稈水稻變得更矮，開花時(shí)間略有提前，但灌漿時(shí)間延長了10多天。值得注意的是，此次種植在空間站的水稻，不僅完成了“從種子到種子”的全周期生長，還完成了再生稻的生長過程。在第一次收獲后，僅20天，就從稻茬上再生出兩個(gè)稻穗。

這是人類在太空中首次完成水稻種植全周期的實(shí)驗(yàn)，也是首次進(jìn)行再生稻種植的實(shí)驗(yàn)。

未來還很遙遠(yuǎn)，航天育種的新階段

和小薇一同回來的，還有更多完成了太空漫游的種子，只是它們并沒有在太空中種植，而是待在“太空倉庫”中，接受宇宙射線的輻射、誘變，然后再回來，經(jīng)歷科學(xué)家們鑒定、利用、培育出新的優(yōu)良品種，為地球上的人類提供更好的食物。

眾多回歸的種子中，有來自黑龍江的蔓越莓種子，也有來自廣東的秈稻種子。這些種子在經(jīng)過一定的程序之后，會(huì)再一次回到送它們進(jìn)入太空的科學(xué)家手里，進(jìn)行地面的育種實(shí)驗(yàn)。

來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)的郭濤教授和他的團(tuán)隊(duì)，在神舟十四號上搭載了多份水稻材料。在太空中，這些種子一直處于休眠狀態(tài)，接受空間環(huán)境的考驗(yàn)，誘發(fā)遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，等回到地面，再進(jìn)行進(jìn)一步的鑒定實(shí)驗(yàn)。

我國航天育種起源于1987年，當(dāng)年8月5日，我國第九顆返回式科學(xué)衛(wèi)星首次搭載一批水稻、番茄、青椒等農(nóng)作物種子成功發(fā)射。目的是獲取更豐富、有價(jià)值的變異材料，為地面育種服務(wù)，同時(shí)，也進(jìn)一步驗(yàn)證空間環(huán)境對植物的遺傳性狀會(huì)有什么影響。

種子登上太空，只是育種的一小步

盡管航天育種中，航天格外引人注目，但實(shí)際上，航天，只是航天育種中的一環(huán)，是獲得變異的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在此之外，真正育成一個(gè)品種，還需要做很多工作。

和美國等國家不同，我國人多地少，也促使我國在航天育種方面做了更多的探索。來自中國農(nóng)科院的調(diào)查顯示，在航天育種領(lǐng)域，我國已經(jīng)處在世界前列。

在郭濤的科研基地，還種植著神舟十三號搭載的水稻種子，目前已經(jīng)種植了兩個(gè)世代，一些新的性狀，正在被鑒定。數(shù)據(jù)顯示，三十多年中，我國通過航天育種，育成的審定品種接近300個(gè)，其中水稻占了三分之一。郭濤所在的團(tuán)隊(duì)，育成的水稻新品種已經(jīng)有66個(gè)。郭濤介紹，其中有4個(gè)超級稻及5個(gè)廣東省主導(dǎo)品種，目前推廣面積超過6000萬畝。

“把種源掌握在自己手里，就是要進(jìn)行更多的育種創(chuàng)新，滿足未來產(chǎn)業(yè)對品種、品質(zhì)等各個(gè)方面的需求，當(dāng)前我們做的也是這樣的工作，育種是有前瞻性的，育種的過程很長，必須考慮在育成之后，符合市場的需求，符合人們對食物的需求。”郭濤說。

■?對話

國家航天育種工程首席科學(xué)家、中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所黨委書記劉錄祥：

我國航天育種在全球處于領(lǐng)先地位

新京報(bào)：航天育種每每受到關(guān)注，神秘的太空和一直以來依靠土地生產(chǎn)的農(nóng)業(yè)，是怎樣結(jié)合在一起的？

劉錄祥：航天育種又叫空間誘變育種，將作物種子或誘變材料，搭乘返回式的衛(wèi)星或高空氣球，送到太空之中，利用太空特殊的環(huán)境進(jìn)行誘變，使種子產(chǎn)生變異，再返回地面進(jìn)行鑒定、培育新品種的技術(shù)。所以，誘變其實(shí)是育種過程中的一環(huán)，還有大量的鑒定、篩選、培育的環(huán)節(jié)，并不是去了太空，回來就是太空種子。

新京報(bào)：和其他的誘變方式相比，航天育種有何特殊之處？

劉錄祥：核心區(qū)別是變異的來源不同。雜交育種中，變異來自于種質(zhì)庫中原有的基因資源互相重組，產(chǎn)生新變異。核能誘變育種，變異來源于核能電磁輻射。相比雜交育種，這種誘變更具創(chuàng)新性，變化更復(fù)雜。事實(shí)上，核能誘變中，適宜劑量輻射后的生物損傷率可能達(dá)到50%以上。也正是因?yàn)槿绱说钠婷睿?006年9月，我們發(fā)射了專業(yè)的育種衛(wèi)星“實(shí)踐八號”，這是航天育種更具標(biāo)志性的轉(zhuǎn)折。

新京報(bào)：我國的航天育種，有哪些成果？

劉錄祥：1987年，我國第一次把水稻等農(nóng)作物種子送到太空，開始了早期的航天育種探索。有了專業(yè)的育種衛(wèi)星之后，航天育種開始快速發(fā)展。到現(xiàn)在，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，審定品種有300個(gè)左右，其中包括糧食、油料、棉花、蔬菜、花卉、牧草等，可以說，當(dāng)前人們的食品中，已經(jīng)有相當(dāng)一部分都有航天育種的經(jīng)歷。

新京報(bào)：在全球范圍內(nèi)，我國的航天育種成績?nèi)绾危?/p>

劉錄祥：國外最早開啟空間搭載植物種子的是美國、蘇聯(lián)，在上世紀(jì)六七十年代就開始探索，發(fā)現(xiàn)空間飛行可以引起種子細(xì)胞變異，而且這種變異可以遺傳。我國起步較晚，但發(fā)展較快，目前在全球已經(jīng)處于領(lǐng)先地位。同時(shí)，我國還通過開設(shè)培訓(xùn)班等方式，在航天育種領(lǐng)域進(jìn)行技術(shù)輸出。

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