航天育种:让太空种子“飞”入千家万户
2023年9月11日,第三十届中国北京种业大会在北京市通州区开幕,来自22个省份的300余家种业名企参展,包括航天育种等2300余个品种。
陈晓根摄(人民图片)
2023年10月,云南省安宁市现代农业园区玫瑰种植示范园里一朵朵玫瑰美丽绽放,它们是由曾搭乘神舟载人飞船遨游太空的种子培育而成,因此被称为“来自星星的玫瑰”。
新华社记者 胡 超摄
2024年4月10日,在河南省洛阳市国际牡丹园航天育种基地里,游客在盛开的“太空牡丹”旁游览拍照。
李卫超摄(人民图片)
2023年,刘录祥在位于河北省石家庄市的试验基地查看“航麦802”长势情况。
资料图片
种子是农业的“芯片”,小小的种子,紧密连着“国之大者”。如今,种子不仅在田野间生根发芽,更有机会遨游太空。
4月30日,神舟十七号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆,中国空间站第六批空间科学实验样品也随之顺利返回。本次下行返回的科学实验样品涉及23项科学实验项目,总重量约31.5公斤,其中包括多种植物种子材料。在宇宙遨游归来后,这些种子被交付科研人员用于后续研究和利用。
据悉,目前中国已进行航天育种搭载实验3000余项,育成主粮品种240多个,蔬菜、水果、林草、花卉新品种数百个,年增产粮食20多亿公斤,创造直接经济效益逾千亿元。
“天选之种”“上天”“入地”
什么是航天育种?人们为什么要费力将种子送上太空?
中国农业科学院作物科学研究所党委书记、国家航天育种工程首席科学家刘录祥说:“航天育种也叫太空育种,是将种子等植物材料搭乘返回式卫星和载人飞船等航天器进入太空,利用空间环境的宇宙射线、微重力、高真空等综合因素诱发种子基因变异。种子返回地面后,再选择可遗传的优良变异用于培育优质高产多抗植物新品种。”
与传统育种技术相比,航天育种最大的优势在于空间诱变材料的有益变异率高、育种周期短,可在相对较短时间内创制出具有高产、早熟、抗病等优良性状的种质资源。刘录祥说,对种子来说,太空就是一个超级实验室,因为它具备了微重力、弱地磁、强辐射、高真空、极洁净、超低温等极端条件。太空诱变因素多,有可能获得传统地面诱变得不到的变异,太空诱变可以诱发多种性状发生变异,育种家通过定向筛选可以获得产量或是抗病突变基因。
航天器的每一克载荷资源都很宝贵,那么,什么样的种子能踏上太空之旅呢?
种子筛选是航天育种的第一步。“‘上天’的种子都是精挑细选出来的,一般来说,被选中的种子要具备两个条件:一是遗传稳定,二是综合性状好。这些种子必须活力强、发芽率高,这样才能确保种子在新环境下依旧蕴涵着无限的生机,以良好的状态开启这一段漫漫旅途,能够获得太空之旅资格的种子可谓是‘天选之种’。”中国农业科学院作物科学研究所谢永盾研究员对本报介绍说。