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华农水稻随“嫦娥”再上天 这次航天育种有什么不一样?

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发布:2020-11-27 10:03:32     来源:南方plus

11月24日4时30分,嫦娥五号探测器在文昌卫星发射中心由长征五号运载火箭送入太空,开始了历时23天、行程超76万公里的地月往返征程。华南农业大学(下称“华农”)国家植物航天育种工程技术研究中心成为此次空间搭载试验的重要科研单位。

经过系列严格评审和地面试验,华农提供的水稻材料随着嫦娥五号飞向月球。人类为什么要把种子送到太空?与以往的航空育种相比,这次又有什么不一样?

为什么要把水稻种子送上天?

航天育种的原理并不复杂:空间环境具有高真空、微重力、弱磁场及复杂辐射等特点,太空射线中复杂的高能重离子冲击生物细胞,诱导其产生遗传变异,就能获得新的性状。而且诱导突变的方式有很多,有科学家在地面上模拟太空中的射线,达到诱变效果;也有科学家采用化学物质诱变的方法。

中国科学院院士、浙江大学教授陈子元曾评价,20世纪60年代以后,各种物理诱变因子应用于植物诱变育种,但它们的规模和成就均不如航天育种大。

这次嫦娥五号的地月往返过程中,将经历完全不同的宇宙高能辐射、微重力、交变磁场等空间环境因素,可能对实验材料的变异率和变异幅度带来重大影响,从而为科研工作者深入研究航天育种变异规律提供重要的实验样本和数据。

等到水稻种子从太空归来,还要经过数年的培育、筛选、验证等工作,才能知道是否出现了“好的性状”。“我们的工作是从样本后代中筛选出对人类有益的突变性状,如抗病害、抗倒伏、高产等等。” 华南农业大学原副校长、国家植物航天育种工程技术研究中心主任陈志强说。

过去,由于农作物的生长繁殖周期比较长,一批空间诱变的材料可能需要三五年时间才能完成鉴定和筛选。如今,以水稻为例,通过快速加代繁殖的手段,可以在1年时间内筛选出对人类有用的性状。之后,科学家会通过一系列的自交或者杂交,尝试将这种好的性状稳定下来。稳定下来的材料,经过与其他的品种的“比拼”,如果成绩很好,再通过审定,才允许进入生产。

国标优质一级,高抗稻瘟病、高抗白叶枯病水稻新品种“华航57号”

香型、多抗、优质、丝苗型水稻新品系“华航聚香丝苗”

这次有什么不一样?

嫦娥五号将实施我国首次月面取样返回任务,实现探月工程“绕、落、回”三步走战略目标。嫦娥五号在完成月球探测、采集2千克月壤样本的探月工程三期收官之战的同时,也是一次在深空开展空间诱变实验和航天育种研究的宝贵机会,将进一步促进空间诱变育种相关研究,为天地一体化科研活动提供有力支撑。

相关负责人介绍,此次嫦娥五号空间搭载试验,是继2020年4月新一代载人飞船空间搭载试验后,华农参与的又一次空间科学重要科研活动。在新一代载人飞船空间飞行任务中,华农组织广东、广西、福建、四川等优势科研院所,精心遴选了水稻、甜玉米、南药、微生物等31份材料参加搭载试验。

自成立以来,华农国家植物航天育种工程技术研究中心利用空间诱变及现代生物学技术,已先后培育出57个水稻新品种通过各级品种审定,创造了显著的社会经济效益。

近年来,航天育种研究团队针对市场需求,在特优质、高抗病、轻简化品种选育方面取得新突破,近期育成的多个品种米质均达国标优质一级、高抗病虫害;在香型丝苗品种培育方面也取得系列进展,所选育的“华航聚香”系列品系在生产上表现突出。

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