载着“天堂”的农作物种子扮演什么角色
- 2020-09-03 15:59
- 光明日报
近日,在甘肃省兰州市召开的草业空间育种研讨会上,神舟三号飞船培育的中天一号苜蓿种子引起了广泛关注。“经过16年的育种研究,中天一号紫花苜蓿种子于2018年获得国家牧草品种审定委员会的批准。实践证明,草种质量稳定,高产性状突出。”中国农业科学院兰州畜牧兽医研究所抗逆饲草育种利用组首席专家杨宏山介绍。事实上,利用载人航天技术进行的空间诱变育种试验,在发展高技术育种、拓宽育种途径、创造高产优质新品种、为国计民生服务、为国家农业和生态建设服务等方面都取得了良好的成绩。
航天育种创造的经济规模超过2000亿元
空间育种是空间技术、生物技术和农业育种技术相结合的一种新的育种方式。在宇宙环境中强辐射、微重力和弱地磁的共同作用下,航天器携带的生物材料在空间发生变异,产生基因组水平的变异。回归地面后,至少进行四代地面育种,筛选出携带新性状的新材料和新种质,最终培育出遗传稳定、品质优良的新品系和新品种。
与常规地面辐射诱变相比,星载空间诱变产生的诱变材料具有成活率高、诱变频率高、诱变范围大、稳定性强、育种周期短的优点。在载人航天工程提供的平台和特殊的空间环境的帮助下,育种专家培育出了新的作物,大大提高了农业生产的技术水平。
航天育种在我国粮食安全、生态环境建设等诸多领域做出了重要贡献。小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、番茄和辣椒等园艺作物新品种的种植面积已超过240万公顷,粮食产量增加了约13亿公斤。据估计,航天育种创造的直接经济规模超过2000亿元。
200多个航天育种新品种通过了审定
中国的太空育种始于20世纪80年代。携带种子的最初目的是探索空间环境对植物遗传的影响。研究表明,这些天上的种子经历了一系列的变化:萝卜种子和幼苗经历了太空环境茁壮成长,大蒜种子在天堂成长到150克大蒜。因此,中国的航天育种研究正逐步走上正轨,航天育种学科也在不断发展。
自中国载人航天工程建立以来,中国载人航天工程办公室先后规划和实施了一系列航天育种实验项目。自1999年神舟一号任务开始以来,中国载人航天工程办公室利用神舟飞船、航天实验室和新一代载人飞船试验船的剩余资源,组织了5000多种农作物种子和植物材料的空间诱变试验。经过多年的地面育种和科学研究,到目前为止,已有200多个航天育种新品种通过了国家、省部级鉴定。
天宫二号搭载了高等植物培养实验,这是世界上首次在空间环境下获得拟南芥开花基因启动子控制的绿色荧光蛋白的实时图像,也是我国首次成功进行植物从种子到种子的全生命周期培养,为今后建立基于植物的空间生命生态系统提供了有益的参考。
航天育种成果造福人民生活
经过30多年的研究和应用,航天育种的成果已经悄然融入到人们生活的各个方面,不仅促进了农作物的改良,还将应用到食品加工、酿酒、生物制药、石油开采等许多方向。
我国牧草空间育种仍处于起步阶段,主要集中在苜蓿品种的育种上。未来仍有广阔的发展空间。目前,国家a
近年来,航天育种技术的成就也在解决贫困方面发挥了重要作用。华南农业大学利用空间诱变育种技术,成功诱导创造了一批抗病甚至抗稻瘟病的新种质。利用这些抗病种质资源,选育出优质、高产、高抗稻瘟病的新品种。
中国空间站预计将于2022年前后完成并在轨道上投入运行。中国空间站建成后,将成为国家空间实验室,有能力支持近地轨道长期载人飞行,开展空间科学实验和各领域技术实验,研究和解决人类在空间长期生存的基本问题,为各领域科学家开展空间科学研究提供更多更好的实验条件和机会。包括太空育种在内的各种研究成果,肯定会让普通人的生活受益更多。
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