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神舟十号飞船搭载云南物种 太空育种造优势[图]

http://qcyn.sina.com.cn  2013-07-04  云南网

  6月26日8时07分,圆满完成我国载人航天首次应用性飞行的神舟十号飞船顺利返回地面,云南搭载物种随之回归家园,太空育种这一热词再度进入人们视野。

  自1999年以来,我省已有多种作物种子多次搭乘飞船遨游太空,水稻、思茅松、西南桦等部分太空育种成果已在省内落地生根。太空育种有哪些优势?什么样的种子适合“上天”?我省太空育种前景如何?多位专家对此进行了深入分析,并提出了推进太空育种产业化的意见和建议。

  优势 “太空种子”创造奇迹

  一根豇豆1米长,一个番茄有1斤2两重,一穗麦穗有13厘米长,茄子像南瓜,甜椒大如梨,杜鹃花带上了黑色旋转条纹……相关资料显示,利用太空种子播种能大力提高农业生产效益,小麦、水稻等粮食类亩产可增产18%左右,蔬菜类平均增产约25%。

  云粳20号从天上回来千粒重增加近1/3

  6月底,在保山市隆阳区、陆良县、嵩明县等地进行产量潜力鉴定示范的云南特色粳型香软米“云粳20号”普遍长势健壮、清秀整齐,但很少有人知道,“云粳20号”有着特殊的身份:它是太空育种的结晶。

  云南省农业科学院粮食作物研究所水稻育种专家苏振喜副研究员清楚地记得,2007年至2010年间,她作为子专题主持人,参加了国家“863”计划现代农业技术领域“植物分子与细胞高效育种技术与品种创制”重点项目“水稻航天工程育种技术与品种创制”课题。为了选育软米高千粒重的新种质材料,2006年9月24日,1000粒“云粳20号”种子、500粒“H559”种子搭载“实践八号”航天育种卫星飞上太空。经过航天辐射后,这两个云南粳稻软米品系获得了变异的新种质。研究人员从变异群体中筛选出了高千粒重、低直链淀粉含量的种质,并选育出新品系。

  就以“云粳20号”为例,“云粳20号”未经搭载前的千粒重为22.03克,搭载后其后代出现的新材料千粒重为28.34克,增加很明显。

  【名词解释】千粒重是以克表示的一千粒种子的重量,它是体现种子大小与饱满程度的一项指标,是检验种子质量和作物考种的内容,也是田间预测产量时的重要依据。粳稻的千粒重一般在25克至32克之间,每公斤31200粒至40000粒。

  思茅松上过太空的长势明显更好

  2012年6月随“神九”经历太空之旅的普洱茶短节白毫籽种、普洱咖啡籽种、思茅松籽种命运又如何呢?普洱茶研究院副院长严亮告诉记者,目前普洱咖啡籽种、思茅松籽种大部分成活,并已进入种子定植阶段,各项研究正有条不紊地进行着。

  在普洱市万掌山林场,2006年成功搭乘“实践八号”卫星进行太空育种的思茅松和西南桦均表现出适应性和抗病能力大大增强的喜人现象。“送上太空育种的树木明显要比没有经过太空育种的树木长势要好!”说到经历太空育种的思茅松和西南桦,皮肤黝黑、满腿沾泥的三棵桩村村民罗家学语气中透着兴奋之情。“这些太空树的生长速度能加快,生长周期能够变短,抗病能力增强,有了这些正向效应,就能提高单位面积产量,同时缩短轮伐期,对社会、生态、经济效益均有好处。”普洱市万掌山林场工作人员对太空树的未来发展同样充满了热切期待。

  前景 种子“上天”天地广阔

  云南特有物种一直是搭载神舟飞船的常客,但返回地球的“太空种子”如今却大多销声匿迹。人们不禁会问:这些太空育种成果为什么没能进入人们的日常生活呢?

  太空种子今何在?有的已经退化,有的还在试验

  2006年,大理市农业局选送的莴笋、大荚豌豆、辣椒、茄子种子搭载“实践八号”进入太空。该局专门成立太空育种课题组,采用蔬菜大棚栽培技术对太空蔬菜进行试种和育种试验。太空蔬菜种子种下后,虽然出苗率偏低,但生长还算顺利,茄子、辣椒都长得很大,一个太空茄子重达1.5公斤。6年过去了,大理市的太空蔬菜计划如何了呢?工作人员介绍,他们三四年前就不种太空蔬菜了。原因是种子退化,种了两三年后,效果大不如前,不仅没有继续种植,种子也没有保留下来。

  “种子从太空返回后,要经历许多研究与试验,这样培育出来的种子才称得上是真正的种子,这个过程约需5年左右。”在去年“神九”搭载云南物种交接仪式上,时任云南农业大学副校长的盛军告诉记者,太空之旅只是种子培育的第一步,经过多代筛选试种,遗传性状稳定的种子才能进一步培育推广,太空育种不可能在短时间内就立竿见影。并且,由于每次太空搭载的种子数量都不多,拿回来进行研究培育后,种子数量也不能马上满足大规模种植需要。此外,种子面对太空的辐射和高温差时,会产生基因突变。然而,基因突变会给种子后代带来好的性状,也会带来不好的性状,这个机率是随机的。

  作为一项科学技术,航天育种有着无可比拟的优势,但其中的不解之谜还很多,还需要人们不断去探索。我省多位专家均认为,目前对航天育种的重视和支持还不够,搭载种子选择不当,每次上天的种子数量少,育种中太空种子遗传性状不稳定,后续研究多以科学实验和小规模种植为主,随意性大,有的甚至是闹着玩等诸多原因,制约了云南太空育种的产业化,使得种子上天时万众瞩目,种子回来后无声无息。

  “云南大叶种茶籽上太空,不仅为提高物种的产品品质找到新的突破口,而且扩大了普洱茶的宣传,将大力推动普洱茶绿色产业科技创新体系建设,对产业的发展具有重要意义。”云南普洱茶协会相关人士对普洱茶种子太空搭载寄与厚望。

  去年普洱3物种搭乘“神九”回归时,普洱市也曾明确表示,将对搭载“神九”返回的3个物种进行育种试验,让上过太空和没有上过太空的物种进行比对,一旦发现种子有优势特性显现,将进一步选育并培育出良种。如果这些种子取得积极成果,普洱市在将来的太空利用上还将不断加大投入,争取带更多的种子品种上太空,在建设国家绿色经济试验示范区中不断探索,不断创新。

  “航天不仅只是粮经作物种子搭载,航天在民用领域同样有用,例如可用于世界前瞻性研究——航天生物制药。云南天然药物资源丰富,航天生物制药应是未来航天育种的一个重要研究方向。”张继成建议。

  普洱茶研究院副院长严亮分析,云南是生物资源大省,丰富的物种资源为育种创造了得天独厚的条件。应从优势产业入手,利用太空育种这一科技手段,优选好的品种,提高作物品质和产量,促进产业发展。

  此外,我省多位农科专家还不约而同地建议,今后农业的发展将呈现出传统改良、海洋种植、太空发展的趋势,云南绿色资源丰富,加上得天独厚的气候保证了种子随时随地都能下地。因此,首先应该选择本地区主要粮经作物或具有本土特色、经济社会效益好的种子搭载上天,以培育更多拥有自主知识产权的作物新品种,支撑云南高原特色农业发展。


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责任编辑[姜昆红]

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