6月17日上午,神舟十二号载人飞船成功将3名宇航员送往太空。你知道吗?载人飞船除了搭乘人员,还可以往太空输送种子。随着我国航天技术快速发展,一批批种子往返于地球与外太空,一次又一次完成了中国航天育种使命。
航天育种,也称空间诱变育种、太空育种,是指利用返回式航天器和地面模拟空间环境装置,通过空间环境对植物发生诱变作用,致使种子产生变异,再通过严格选育,获得优良的农作物品种。
中国农业科学院作物科学研究所副所长、国家航天育种工程首席科学家刘录祥表示,“太空旅行”只是第一步,种子们“既要上天,也要入地”,历经层层考核与选拔。
具体来说,航天育种可分为三个阶段:一是种子筛选。带上太空的种子必须是遗传性稳定、综合性状好的种子,这样才能保证太空育种的意义。二是天上诱变。利用卫星和飞船等太空飞行器将植物种子带上太空,再利用其特有的太空环境条件,如宇宙射线、微重力、高真空、弱地磁场等因素,对植物进行诱变产生各种基因变异,再返回地面选育出植物的新种质、新材料、新品种。三是地下攻坚。由于这些种子的变化是分子层面的,想分清哪些是我们需要的,必须先将它们播种下去,一般从第二代开始筛选突变单株,然后将选出的种子再播种、筛选,让它们自交繁殖,如此繁育三四代后,才有可能获得遗传性状稳定的优良突变系,其间还要进行品系鉴定、区域化试验等。
从遨游太空到地面培育,从品种筛选到品质验证,整个过程需耗时4~6年。尽管如此,航天育种依旧大大缩短了育种周期,正常的农业育种一般需要七八年时间,航天育种将时间缩短至一半。
与常规育种相比,航天育种诱变的手段不同,种子在外太空溜达一圈,历经太空特殊的、地面无法模拟的环境诱变作用,会实现基因突变有可能成为“超级种子”,如出现高产、优质、早熟、抗病力强等优良性能。
那么,“太空种子”是否安全?“航天育种在本质上和自然界的变异相同,只不过航天育种加速了变异的过程,提高了变异的频率。”1996年,刘录祥团队专门做了一个核物理的检测实验,实验证明,即便是空间搭载后直接回来的种子,也是非常安全的。
据了解,截至2020年9月,我国先后30多次利用返回式卫星、神舟飞船天宫空间实验室等航天器搭载植物种子。目前共培育出200多个新品种,每年的种植面积达到3000万~5000万亩。
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