2011年11月1日,“神舟”八號飛船發射成功了!而進行太空育種等空間科學實驗也是神舟八號與天宮一號對接后的歷史使命之一。因帶上太空的種子必須是遺傳性穩定且綜合性狀好的種子,所以科學家們特選擇了來自河北省的贊皇大棗、核桃種子隨神舟八號飛船邀游太空。據了解,這次“飛天”的核桃、大棗種子重量共計200克,其中核桃種子選取了100克來自贊皇縣表現最好的遼寧1號、遼寧7號、清香、贊美、珍珠香等五個品種;紅棗種子選取了100克品質優良、種仁含量高的紅珍珠棗品種。
種子為啥要“上天”
1987年8月5日,我國第9顆返回式科學試驗衛星發射成功,將一批農作物種子送向遙遠太空,由此揭開了航天育種的序幕。24年來,中國已擁有393個品系的經過航天搭載的農作物,其中70多個新品種通過國家或省部級鑒定。研發人員表示,把植物種子用衛星搭載上天,其經過太空環境里的空間誘變后,返回地面再經過連續幾年的培育和篩選,就可能形成有明顯優勢的新品種。實際上,航天育種就是讓選好的種子在太空中發生基因誘變,而空間輻射和微重力是使其發生基因誘變的主要因素,空間輻射主要通過激活DNA外圍的電子促使DNA分子發生鏈突變,進而引起染色體的移位、缺失、重疊等變化;微重力則可以抑制DNA的修復機制,增強遺傳基因變異率。
與傳統育種方式相比,航天育種具有變異幅度大、有益變異多、穩定性強、育種周期短等特點,不但可以培養出優質高產的良種,還能大幅度提高作物的產量和抗性。由此,航天工程育種作為生物育種的重要發展方向之一,對于促進我國農作物育種技術進步、提升我國糧食綜合生產能力和農產品市場競爭力均具有十分重要的意義。
“榮歸故里”后干什么?
種子在天上轉一圈后,就會馬上“華麗變身”并結出累累碩果嗎?科學家表示,種子“上天”走一遭,只是完成了太空育種的第一步,隨后必須經過農業專家幾年的地面培育、篩選和驗證后才能最終結出了累累果實。搭載回來的種子要晉級為名副其實的“太空種子”至少也要經過4--6年的周期。種子“榮歸故里”后會經歷第一次試種,其中具有良好變異單株的種子會被挑選出來進行第二次種植,如此篩選到三、四代時科學家才能最終獲得遺傳性狀穩定的基因突變系。
據了解,曾被神舟七號搭載的千年古蓮籽目前就已花開二度;“航天一號”小麥生命力頑強,耐鹽堿、抗干旱能力強;太空玉米每株能結出6--7個果穗,長出5種顏色……如今,大批優質的太空產品已逐漸進入人們的日常生活中,航空育種基地也是遍地開花。據不完全統計,全國各地航天育種推廣種植基地也有100多個,推廣種植面積累計2000萬畝。
太空食品是天使還是魔鬼?
就在太空育種工程正如火如茶進行之時,“輻射”、“基因突變”也給它蒙上了一層陰影。太空食品的安全問題自然也車動著億萬人神經。據了解,我國科研人員曾在1996年對經過我國第17顆返回式衛星搭載的種子進行測定,發現其所含放射性元素并沒有增加。太空輻射的強度僅為一般輻照消毒的百萬分之一,再加上地面幾年的淘汰篩選,太空種子的安全完全不必擔心。此外,空間誘變育種和“轉基因”也完全不是一個概念。據有關專家解釋,太空育種不是用人工手段將外源基因導入作物中使之變異,而是讓作物本身的染色體產生基因突變,這種變異在本質上和生物界的自然變異并無區別,它只是改變了時間和頻率而已,有的時候自然界幾百萬年才能完成的自然變異也許在太空中一瞬間就可以完成了。