热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

航天育种|一粒种子的太空之旅

2022-07-28 09:26     来源:人民日报     航天育种诱变育种

今年初,英国《经济学人》杂志刊发题为《外层空间为植物育种家提供独特优势》的文章表示,“诱变育种所获得的新性状,其商业价值和收益潜力极为可观”。文中提到,一家名为“星际绿洲实验室”的航天技术公司计划开辟航天育种的商业路线,将一批种子送到国际空间站进行实验,并由宇航员在太空完成播种和收获。

“送上太空后返回的种子,只要有一粒好的种子繁殖下来,可能就会对人类有巨大贡献。”几十年来,中国航天育种为人类丰富种质资源和种子创新贡献了重要智慧成果。1987年8月,我国第九颗返回式卫星首次搭载水稻、辣椒等农作物种子,开启我国农作物种子的太空之旅。2006年9月我国“实践八号”卫星成功发射,是迄今全世界唯一一颗专门用于农业育种目的而发射的返回式卫星。载人航天工程实施以来,历次飞行任务都安排了农作物种子搭载实验。近年来,中国在空间诱变机理机制的基础研究领域获得重要进展,在种质资源创新、育成品种数量、新品种推广面积等方面均有突出表现。

航天育种是诱变育种的一种,主要借助空间环境中的宇宙高能射线、微重力和复杂电磁环境的复合作用,导致植物基因组发生变异。基因突变后的种子返回地面,再筛选出能够稳定遗传的有益变异,就成了新的种子资源或新品种。与传统育种相比,航天育种的变异概率高、幅度大,可在相对较短时间内创制出具有突破性性状且拥有自主知识产权的基因源。目前我国10余个具有抗稻瘟病基因的华南水稻新品种,以及产量位于第二位的高产小麦“鲁原502”都是出自航天育种。

以往的航天育种都是利用航天飞行主任务的载荷余量,以不定期“搭车”的形式开展实验,搭载资源有限。为了提高获得突变体的数量,搭载种子的数量要满足基础实验量:像蔬菜、草类等体积小、重量轻的品类,搭载种子数量需要在千粒左右;如果是大豆等重量和体积较大的品类,则至少搭载百粒以上。“舱位”有限的情况下,出征太空的种子要经过严格选拔,不仅需要在纯度、净度、水分、发芽率和活性等方面满足高要求,还要保证基因纯合,避免后代出现性状分离的情况。

目前,中国通过国审和省审的航天主粮育种品种超过300个,育成的蔬菜水果花卉新品种700多种,累计推广种植面积超过280万公顷,增产粮食约16亿公斤,创造直接经济效益产值2400多亿元。在国际空间站上,全球也有多个受商业公司支持的育种项目,如百威公司开展的太空微重力条件下啤酒大麦发芽研究,塔吉特公司资助的太空棉花项目等。良好的市场反馈,可观的发展前景,令航天育种吸引着农业、林草、医药科研院所和种业企业的广泛关注与参与。

未来,相信随着各国航天事业的进步,人类会将更多地球植物种子带到太空,甚至打造出“太空绿洲”,为促进全球农业发展、应对气候变化、保护生物多样性提供新方案。

推荐阅读

12粒种子在太空遨游3个多月 衢州“上天”的鲜食大豆种子出苗了

雷俊说,随着神舟十二号载人飞船上天,历经了3个多月的失重、微重力、高真空、强辐射等外太空环境的鲜食大豆种子,终于在今年7月21日开始播种。 2022-07-29

中国将种子送上太空 培育超级农作物

中国在这几十年已成为全球航天强国,因此有能力将大批的农作物种子送入地球轨道。2022年5月,中国载人神舟13号从中国天河空间站返回,带回来的还有作太空诱变实验的12000颗种子,其中包括几种草料、以及燕麦、苜蓿和真菌。 2022-07-26

科学家称空间站扩大研发能力,可以利用太空环境进行空间育种

他说,科学家可以利用太空环境进行突变育种实验,生产特殊药物和创造新材料,从而产生科学、技术和经济效益。 2022-07-25

“荷”你一起 融媒体记者走进航天育种莲花科技博览园

园内建有分子生物学实验室等先进设施,开展了包括莲航天诱变、杂交育种、栽培技术改良、病虫害防治等科研试验。先后实施了国家863、国家性公益行业专项、国家星火计划产业联盟等国家、省部级项目40余项。 2022-07-22

三亚国际种业科创中心首批机构入驻

据三亚鸣遥种质创新科技有限公司董事长瞿建国介绍,该公司出资与中核集团中国原子能科学研究院合作研发生产国内首台运用于种业诱变育种的2MeV电子辐照加速器,利用电子射线辐照诱发生物遗传性的改变,经人工选择培育新的优良品种的技术,具有打破性状连锁、实现基因重组、突变频率高、突变类型多、变异性状稳定和方法简便等特点,操作安全快捷,绿色环保,全程可控数字化,将为数字育种、基因库大数据运用提供最直接的数据支撑,是数字智能与传统产业结合的科技创新。 2022-07-18

阅读排行榜