中國的航天育種之路

航天育種的關(guān)鍵詞是航天。在設(shè)計航天器時，工程師往往會根據(jù)科學(xué)研究需要保留一定的載荷工程余量，這些彌足珍貴的空間資源，就是種子們上天的“座位”，也能更好地發(fā)揮航天器的效益。中國的航天育種之路起源于航天科技人員“我們自己也要送點東西上天”的決心，也是中國航天服務(wù)于國民經(jīng)濟的體現(xiàn)。

在“國家高科技研究發(fā)展計劃（863計劃）”的支持下，1987年8月5日，我國第九顆返回式衛(wèi)星搭載著精挑細(xì)選的小麥、水稻、青椒等百余個品種的農(nóng)作物種子，順利完成了首次航天育種“太空之旅”。返回地球后，它們隨即被分發(fā)至各地的科研機構(gòu)，再次被種入土壤。果然，種子的基因突變率和突變類型都有顯著增加。經(jīng)過雜交選育，科研人員陸續(xù)從這批種子中培育出了大豆“鐵豐18”、棉花“魯棉1號”等一批獲得了國家發(fā)明獎的優(yōu)秀新品種。這些珍貴的基因資源，在自然培育中是極難獲得的。

這樣的嘗試一直沒有停止，從1999年神舟一號發(fā)射任務(wù)開始，歷次載人航天工程發(fā)射都會從珍貴的載荷資源中拿出一部分余量，用于作物種子和植物材料的空間搭載誘變實驗。難得的機會下，種子們要想成為航空器的“乘客”，須經(jīng)過層層選拔，科研單位的項目要通過創(chuàng)新性、技術(shù)可行性評審，等待飛天的種子也必須通過純度、凈度、發(fā)芽率等標(biāo)準(zhǔn)的篩選。基因型純合、遺傳穩(wěn)定、綜合性狀優(yōu)異的種子，才可以擁有太空旅行的機會。

2006年9月，我國的農(nóng)作物種子第一次擁有了太空專屬“座駕”——實踐八號返回式衛(wèi)星，成為我國首顆專門服務(wù)于農(nóng)業(yè)科技、應(yīng)用于航天育種的科學(xué)試驗衛(wèi)星。在這個直徑約1米、高約1.5米的小巧衛(wèi)星返回艙內(nèi)，滿滿地搭載了糧、棉、蔬菜、林果、花卉等共九大類152個品種2020份種子，其中包括16種微生物、3種動物，總重量約215千克。

30多年間，我國已經(jīng)對大部分的農(nóng)作物種子、林木花卉種子開展了航天器搭載。幾十年下來，致力于航天育種的中國科技工作者培育出了一些新的突變類型和具有優(yōu)良農(nóng)藝性狀的新品系。

例如，在水稻方面，水稻種子經(jīng)衛(wèi)星搭載育種試驗獲得了株高、分蘗力、穗型、粒型和生育期等性狀變異。經(jīng)選育試種已獲得增產(chǎn)20%的豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品系，每667平方米產(chǎn)量有400～600千克，有的達(dá)750千克。

在小麥方面，已獲得矮稈、早熟和豐產(chǎn)材料，培育出了矮稈抗倒伏、抗病害的類型，可有效減少倒伏和病害造成的損失，生育期可縮短10天左右。

在谷子方面，經(jīng)太空處理的種子誘發(fā)多種變異，如穗粗長、穗型奇特（雞爪形、球形）、不育型等，為進(jìn)一步培育谷子新品種提供了可行性。

在蔬菜方面，經(jīng)多年培育，太空處理的青椒已獲得單果重350～500克的早熟抗病新品系；采用集團選育法，經(jīng)多代集團選擇與培育的太空番茄已經(jīng)獲得增產(chǎn)15%以上的抗病新品系。

經(jīng)過30多年的發(fā)展，我們航天育種產(chǎn)業(yè)已經(jīng)取得豐碩成果。我們已經(jīng)通過航天育種培育的作物累計推廣種植面積超過240萬公頃，增產(chǎn)糧食約13億千克，創(chuàng)造直接經(jīng)濟效益2000多億元。

隨著我國空間站的建成，一定會有更多、更豐富的種子頻繁“出差”太空，也會有更多優(yōu)良新品種的出現(xiàn)。每一顆送上太空的種子都寄托著人類的美好愿景，當(dāng)中國人的航天夢與豐收夢相結(jié)合，種子既可以上天，也可以落地。