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太空育种:我们的目标是去火星种土豆

原标题:太空育种:我们的目标是去火星种土豆

  太空育种即航天育种,也被称作空间诱变育种,是将作物种子或诱变材料送入太空,利用太空特殊的环境诱变作用,使其产生变异,再返回地面培育作物新品种的育种新技术,这也是航天技术与生物育种技术相结合的产物。

  近期,笔者采访到了中国空间技术研究院航天生物集团总工程师、神舟绿鹏公司董事长赵辉。在天宫二号与神舟十一号飞行任务中,“航天生物”提供的部分作物种子、花卉种子和微生物菌种均在搭载实验项目内。采访中,赵辉对太空搭载及太空育种的情况作了相关介绍。

  太空搭载的起源

  我国从1987年开始利用返回式卫星进行生物材料太空搭载。“它这个怎么来的呢?在发射卫星的时候,对卫星的质心有一个技术要求。因为在卫星这个舱里面,布满了各种仪器,仪器的体积大小、质量都不同,如果这时把它悬起来,肯定是偏的。但是火箭要托举卫星上天,得要求质心垂直,因此要解决这个问题,就必须在卫星里加上配重”,赵辉说。

  “太空环境是一种非常重要并且难得的空间资源,能为各种科学实验提供必要条件。如果我们把卫星的配重替换了,放入同样重量和体积、并且还有用途的东西,比如实验装置,就能实现对空间资源的利用。实际上就是出于这样一种想法,才有了太空搭载。后来就有了作物种子的搭载和一些材料的搭载,又拓展到了活体的搭载,比如像菌种、试管苗,甚至还有一些细胞等。”

  为什么将种子带上太空

  空间环境十分特殊,其中的辐射、微重力、亚磁和高真空等因素,都会作用于作物种子,使它产生一定的变化,这种变化还是太空中各种因素的复合作用,地面无法模拟。赵辉介绍到,“在地面的常规育种方法中,有一种叫‘辐射育种’或者叫‘辐照育种’,就是把一包种子放在那儿,然后拿射线去照射它,通过射线的照射,诱导它自身产生变化。但是在地面去做,只能做射线的辐照,而且只能做单一射线。到了太空就不一样了,太空中的射线不仅有我们已知的,还有很多未知的都有可能作用于种子。并且种子在接受辐照的同时,还处于太空的微重力以及其他各种环境当中,所以它不同于地面。”

  如果种子的变化是有益的,相关专家就能研究其中的空间诱变机理,再以此为依据,探索如何利用地面已有的技术,丰富和发展农业、环境、能源以及更多领域的生物技术。

  但太空育种不是在天上就完成了它的育种工作,而是在搭载诱变后,一代一代筛选培育。赵辉说:“并不是每一粒种子上天回来以后就变成新品种了。它只是空间诱变实验的实验材料,能不能成为种子,还需要按照地面品种选育的科学规律和技术路线。地面上的工作,短则五至六年,长则十年八年都有可能。”

  赵辉还强调,太空育种不是转基因,任何的变化都是种子自身在变化,没有外源基因的导入和介入,这是太空育种和转基因的本质区别。

  不仅有更好吃的草莓,还要去火星种土豆

  在天宫二号和神舟十一号的众多搭载实验项目中,就有树莓和草莓的组培苗,赵辉说,他希望空间环境能诱导组培苗自身产生变异,从而获得一些新的育种材料,然后在地面进行品种的选育,培育出新的品种。“让草莓更甜,果型更好看,颜色更艳丽,有效成分更高,产量更稳定,生长周期更短。这是搭载的目的和我们育种的目标。以后,我们一定会吃到更好吃的草莓!”

  赵辉还认为,利用太空育种来选育新品种,其中包含两个目标——一是面向未来农业生产,另外一个目标则是为了选择未来适合在空间环境下生长发育的品种。这样不仅能解决未来空间站内航天员食品自给的问题,也能给地外基地的建设提供技术保障。“如果我们未来建设了月球基地、火星基地,人类在那里生活就得有持续的食物供应,就需要在空间环境里种植。到时我们就可以在火星上种土豆,老吃土豆也不行,我们还要种小麦,得吃面包。另外,水稻也得种,蔬菜也得种,要补充营养,改善生活。这就是我们做太空育种实验的更远大的目标”。

文章原载于国家国防科技工业局 太空育种:我们的目标是去火星种土豆 来源:《卫星应用》

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太空育种,航天,空间诱变育种

编辑:木易

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