本站原创真是魔鬼般的葫芦,长达2米多,粗得一个人都抱不住,在甘肃天水农业高新技术示范园区里,当游客来到特形葫芦长廊下的时候,不得不发出如此感慨.该园区建立起第一个西部航天育种基地后,已有多个优良品种先后经航天搭载选育,并获得成功.除此之外,您还可以在园区看到,重达4千克多的青茄,份量足和一个西瓜相当；豇豆长达1.2米,直径1厘米,亩产达到3357千克；航椒1号每100克维生素C含量高达234毫克,为国内之最.
毫无疑问,这些都是农作物航天育种的成果.农作物航天育种基本原理是利用返回式卫星、飞船、高空气球等将植物种子或植物体带到宇宙空间,在强辐射、微重力、高真空、交变磁场等太空诱变因子的作用下,生物染色体很容易受到外界因素的冲击,引起基因变异,导致表型发生改变,产生新的遗传变异,返回后再经地面选育,培养出高产、优质的生物新品种、新品系的育种新技术.
从1960年开始,人类就开始利用卫星搭载生物,研究太空因素对其生长发育和遗传变异方面的影响.1973年,有关学者利用“礼炮号”空间站研究空间因素对绿藻遗传性状的影响,发现绿藻可变性大大提高.20世纪60年代初,苏联和美国科学家开始将植物种子搭载卫星上天,在返回地面的种子中发现其染色体畸变频率有较大幅度的提高.
20世纪80年代中期,美国将番茄种子送上太空,在地面试验中获得了优质的番茄.1987年8月5日,在我国发射第9颗返回式卫星时,将辣椒、小麦、水稻等一批种子搭载升空,开始了我国太空育种的有益尝试.这项研究无疑为农业增产带来了福音.
生物体或生物组织经过空间诱变以后,突变率大大提高,其变异量高出地面现有手段几个数量级,有数据为证：地面植物变异量为20万～200万分之一,而空间变异量是千分之几甚至有的达到百分之几.不仅如此,通过大量的试验表明,与常规诱变相比,航天诱变育种还具有变异幅度大、有益变异多、变异稳定快等诸多优点.变异性状主要表现为：株形变异、穗形变异、分蘖变异,果形、粒形变异,营养成份变异,抗病、抗旱能力变异等.
种子上了天,就一定会育成优良的品种吗答案当然不是了.因为经过太空“点化”的种子,好的变异和坏的变异同时存在,即使出现优异突变,也不可能即刻就能稳定遗传.想分清楚哪些是我们需要的,就必须先把它们播种下去,连续繁育三四代,才有可能获得遗传性状稳定的优良突变系.每拨种子都要经过连续几年的筛选鉴定,其中的优系再经过考验和权威部门的审定才能称其为真正的“太空种子”.
这些太空归来的宠儿,它们的后代大多都会发生遗传性基因突变.一听到基因变化,人们未免有点疑虑,既然转基因食品的安全性尚无定论,那么太空产品会不会同样有安全上的隐患呢答案就是太空产品很安全,因为航天诱变育种不是转基因育种,它没有外源基因的引入,而是利用太空的物理条件作为诱变因子,使植物产生基因突变,这是常规育种的一个技术途径.这种变异和自然界植物的自然变异一样,只是时间快了点,频率高了点而已.
到目前为止,我国利用返回式卫星、神舟飞船和高空气球先后进行了20多次作物种子等生物材料的空间搭载试验,特别是863计划实施以来,我国航天育种关键技术研究取得显著进展,在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作用上,诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质,多个品种已通过国家或省级审定,并从中获得了一些可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料.
2006年9月24日,还专门发射了用于作物育种的“实践八号”航天育种卫星,装载了包括152种植物、微生物和动物等2020份生物品种材料.
航天育种是航天技术和育种技术结合的产物,其目的是培育产量高、质量好的农作物新品种.我们已经付出了巨大的劳动,取得了可喜的成绩,让我们的育种专家、遗传专家、航天专家大力协同,付出更大的努力,为祖国的农业现代化,产业结构调整,拓宽就业渠道做出自己的贡献.
致谢
感谢《太空探索》编辑部薛滔对策划编辑本文的帮助.
作者简介
孙宏金,中国空间技术研究院高级政工师,《神舟报》主编.
(责编 桑新华)