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太空种子结硕果 我国航天育种创造直接经济效益逾千亿元

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游戏介绍

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  我国航天育种创造直接经济效益逾千亿元

  太空种子结硕果(大数据观察)

  本报记者 常 钦

  《 人民日报 》( 2024年04月12日 第 07 版)

  清明节前完成播种后,江西省遂川县碧洲镇农民王头生隔三差五就会来到水田边,查看“太空莲”的长势,“你瞧,现在都长出立叶了,后期管理好,收成错不了。”

  “上过太空的莲子就是不一样,亩产翻番、口感鲜甜。”王头生打开了话匣子,“亩产1000斤,毛收入6000元,真是实实在在的致富莲。”

  王头生所说的“上过太空的莲子”,便是航天育种的成果“太空莲36号”,如今推广面积超2000万亩,占全国白莲种植面积的80%以上。

  “航天育种也叫太空育种,是让种子搭乘返回式航天器进入太空,利用宇宙射线、微重力、高真空等特殊环境诱发种子基因变异。种子返回地面后,再选择可遗传的优良变异用于培育优质高产多抗植物新品种。”中国农业科学院作物科学研究所党委书记、国家航天育种工程首席科学家刘录祥介绍。

  1987年8月,我国第九颗返回式卫星首次搭载水稻、辣椒等种子,开启了我国农作物种子的太空之旅。据介绍,目前我国已进行航天育种搭载实验3000余项,育成主粮审定品种260多个,蔬菜、水果、林草、花卉新品种上百个,年增产粮食20多亿公斤,创造直接经济效益逾千亿元。

  航天育种的一大批新品种已走入市场、走上餐桌,进入日常生活

  在“蔬菜之乡”山东省寿光市,中国国际蔬菜科技博览会10号馆的航空育种展区里,番茄、茄子、辣椒等蔬菜长势良好。“这里共展示了13个新品种,都是航天育种成果的代表,具有高产、优质、早熟、抗病力强等优点。”场馆负责人马尊娟介绍。

  早年间,来自山东省平度市的47克青丰一号小麦种子、20克马家沟芹菜种子、21克明村大黄埠西瓜种子、10克樱桃番茄种子随我国神舟七号载人飞船一起飞上太空,种子返回地面后,运用选育、杂交等技术,丰富了育种遗传资源,为培育出产量更高、抗性更强、品质更优的新品种提供了充足的技术参考与支持。

  “太空西红柿现已经过5代繁育了,今年夏天市民就能尝鲜了。”这些西红柿色泽比较深,而且个头相对较大。平度市明村镇大黄埠村党支部书记吴仁杰说,今年村里种了5亩太空西红柿,长势好、个头大、产量高,而且非常甜,“据专家检测,它所含的番茄红素要比普通西红柿高出4到6倍。”

  原产于北美地区的蔓越莓,如今成了黑龙江特产。为了培育出拥有自主知识产权的蔓越莓新品种,黑龙江省抚远市的蔓越莓种子曾两度搭乘神舟飞船。比拳头大的彩椒、又大又甜的草莓……太空种子落地发芽结果,扮靓百姓餐桌,丰富着人们的味蕾。

  “从粮食作物、蔬菜水果到花卉牧草等,航天育种的一大批新品种已走入市场、走上餐桌,进入日常生活。”刘录祥介绍,我国先后利用各类航天器,搭载植物种子、菌种、试管苗等,从小麦、水稻、玉米、大豆、油菜、花生、棉花等主要粮棉油作物,以及番茄、辣椒、黄瓜等园艺作物中,育成和应用了一系列新品种,在牧草、林木、花卉等领域也有一定规模的推广应用。

  “太空旅行”后,距离成为真正的太空种子还有很长的路

  不是所有的种子上天后都会发生奇妙变化。有的种子在空间飞行一周,最长的在太空中遨游了27天,能够改变的概率可能只有千分甚至于万分之几。“不管是航天育种,还是其他育种方法,归根结底都是创造变异、选择变异,然后利用变异的过程。育种专家培育太空种子,不仅追求产量,同时也看重品质提高、营养改善等优良性状。”刘录祥介绍。

  种子筛选是航天育种的第一步。“航天器的每一克载荷资源都很宝贵,上天的种子都是精挑细选出来的。”刘录祥说,航天育种材料种类丰富,既有主要农作物、经济作物等种子,也有不同地方特色品种和珍稀物种的种子,还有微生物菌种等。近年来,在全国航天育种协作组和航天育种产业创新联盟推动下,一批批“希望的种子”乘着神舟飞船升空、跟着“嫦娥”航天器绕月,实现批量化航天育种。

  “太空旅行”是第二步,在这之后,距离成为真正的太空种子还有很长的路。据介绍,要培育出比较成熟的品种,至少要8—10年时间。漫长的选育过程中,产量、抗性、品质、市场价值等每一项都要过关。任何一个环节出了问题,就可能导致前功尽弃。“大量的品系在试验的过程中被淘汰,留下来的只有通过专业机构品种审定(或鉴定)的,才叫太空种子,比例非常小。”刘录祥说。

  如今,经过航空育种的小麦在内蒙古自治区呼伦贝尔地区及周边的种植面积达到200万亩以上。“航天育种只是一种诱变方法,回到地面后的选育方法与常规育种没有太大区别。”呼伦贝尔农垦拉布大林农牧场有限公司技术员杨光伟介绍,种子回来后,要进行地面第一次试种,出苗后选择有良好变异的单株进行第二代种植,然后把好的突变体后代再进行第三代种植,经过多代繁育最终获得稳定的新品种。

  3月8日,北大荒薯业集团与航天生物集团广梅航天育种研发中心签订空间生物搭载试验项目合作协议,合作期限3年。试验过程中,北大荒薯业将提供马铃薯薯粒(三个品种)、马铃薯实生籽(三个组合)进行搭载试验。“种薯是马铃薯产业健康发展的关键。目前,航天育种已成为创制新种质资源的重要途径。”北大荒薯业集团相关负责人马力说。

  中国空间站正式建成,构建基于空间站的航天育种新体系

  在中国农业科学院作物科学研究所大厅,各式各样的太空种子被装在一排排贴有品种标签的透明罐子里。中国农业科学院作物科学研究所从1994年开始航天育种研究工作,至今已有30年。

  “鲁原502”就是由中国农业科学院作物科学研究所和山东省农业科学院原子能农业应用研究所合作选育的高产优质小麦品种,也是目前我国航天育种中单一品种累计推广面积最大的农作物品种。“‘鲁原502’解决了小麦大穗型品种易倒伏的难题,已成为全国主导品种,累计推广1亿亩。”刘录祥说。

  水稻、小麦、棉花、蔬菜……利用航空育种技术,我国已培育出一系列高产、优质的农作物新品种。国审超级稻品种Ⅱ优航1号,实现了高产与优质的协同改良,创造并保持了再生稻百亩单产世界纪录;2021年通过河北省审定的高产优质面条小麦品种航麦802,耐盐性和综合抗病性突出,适应性强;2022年通过新疆维吾尔自治区审定的高产优质小麦品种航麦106,抗白粉病、叶锈病和条锈病能力强,膳食纤维含量高。

  航天育种的关键之一是种子材料的空间搭载。2006年全国航天育种协作组组建,联合有关方面启动航天育种工程,发射首颗育种卫星“实践八号”。根据计划,2024年将与中国空间技术研究院联合推进可重复利用返回式卫星工程,发射第二颗航天育种专用卫星。同时,目前利用地面高能加速器模拟宇宙粒子开展的航天诱变机理研究也取得良好进展。

  “值得一提的是,现在我们有了自己的空间站,开启了空间站时代的航天育种。”刘录祥说,育种专家可以通过开发空间辐射生物学舱外暴露装备与技术,开展真正的太空诱变育种,构建基于空间站的航天育种新体系,一方面可以精准设计和深度解析航天诱变机理,另一方面可以开展航天育种关键技术及重大基因诱变发掘与性状整合,开发多样化的新品种。接下来,将结合推进种业振兴行动等重大工程,发挥航天育种在新种源创制中的优势,开展协同攻关。(人民日报) 【编辑:黄钰涵】

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