我国太空育种搭“专车” 效果突出就是不一样

2005年06月23日 09:49经济日报王玲 肖游和朔


    

  浙江园林网6月23日消息:  我国的太空育种在搭了16次“便车”之后终于改乘“专车”了。对此,中国航天科技集团航天育种研究中心主任孙永成喜形于色,他告诉记者,“航天育种为育种专家提供了一个培育高产、优质、早熟、抗病农作物新品种的有效手段。” 

     效果突出无法替代 

     航天育种技术出现在上世纪90年代前后,是综合了宇航、遗传、辐射、育种等学科的育种新技术。它利用返回式卫星或其它可回收型空间飞行器,将农作物种子和微生物带到200至400千米的高空,利用空间宇宙射线、微重力、高真空、高变磁场等特殊环境,对种子和微生物进行处理,使其产生地面得不到的有益变异,再返回地面经过选育试种,培育出高产优质的新品种。 

     孙永成主任介绍,太空环境是一个复杂的诱变环境,在地面模拟十分困难。一般在地面上只能模拟单项诱变因素,比如说辐照等。而在太空中育种,变异频率高,可达到4%至20%,也就是说100颗种子上太空后,发生变异的可以达到4到20粒;变异幅度也大,通过航天育种培育出来的新品种,在穗型、果型、株型等方面变化突出;变异达到稳定性状快,品种培育周期比较短,按照过去的经验,经过“太空旅行”的种子一般到第二代就能获得稳定遗传的性状,主要的变异产生在第一代和第二代,第三代和第四代就进入遗传稳定性实验,一般通过四代就可以选择出一个新品种了,而传统的育种方法要到第七或者第八代甚至第十代才可以获得稳定遗传;另外,遨游过太空的种子形成的有益变异多,变异遗传性也好。 

     需求增加搭载不够 

     目前,我国航天育种的研究水平已进入世界前列。从1987年开始,我国已成功地进行了16次搭载实验,其中11次通过返回式卫星,5次通过航天飞船。随着卫星或飞船到太空遨游的种子“乘客”,包括粮食、经济作物、蔬菜、花卉、微生物菌株等多个品种,经试验选育,已培育出一批高产、优质的农作物新品系和新品种。“我国现在已经有了成熟的诱变操作技术和返回式卫星技术,育种卫星是这两种技术的‘结晶’”,孙永成说。 

     过去航天育种一直采用搭载方式,为什么现在要发射专门的育种卫星呢?据他介绍,过去卫星或者飞船有了一些余量,就靠搭载种子来填充余量。后来发现育种效果非常好,随着社会对太空种子的需求量增大,搭载已经满足不了需要。而且现在航天科研任务很重,卫星、飞船上余量很小或者根本就没有余量。我国明年将发射的第一颗育种专用卫星,就是专门装载农作物种子,开展航天育种,筛选优异突变新种子和有重要育种利用价值的新材料,在航天技术农业应用方面开创一个新领域。同时,科研人员还要结合地面模拟空间环境因素试验,全面探索空间环境因素与生物体相互作用的效应,力求回答航天环境诱发生物变异的机理等基本科学问题,为促进农业科技发展拓展新的思路和办法。 

     航天育种卫星是返回式卫星,完成任务后将返回地球。而作为卫星的留轨舱———————卫星的“微重力实验系统”,将作为“无人太空实验室”,在脱离母体后一直滞留于太空,继续“服役”。据透露,科学家将在实验室中进行生物、流体力学、基础物理、燃烧等多种试验。 

     育种卫星和普通的科研卫星在设计上不尽相同,主要表现在防护性和留轨时间上。育种卫星需要充分接受太空环境,防护性不是很强,能够让种子得到充分的变异环境。另外留轨时间也比较长一点。 

     有别美俄专门育种 

     目前掌握这项技术的国家,还有美国和俄罗斯,虽然都是生物方面的卫星,但我国和他们的实验目的不一样。美俄发射卫星目的是研究地球生物在太空生长、繁殖和变异的情况,主要目的是探知空间尤其是在空间站、飞船等航天器中,人在空间环境里的食物供应、排泄物处理、其它废物处理、新鲜氧气来源、生存环境安全等有关生命保障支持系统的问题,为人类拓展太空活动范围做准备。我国主要是侧重通过太空环境来培育新品种,是为给现在人的食物开发新品种。现在我国利用航天育种技术培育的品种、数量和质量都是世界上领先的。 

     孙永成主任还提到,我国在1996年就计划要发射专门的育种卫星,但这是一个系统工程,地面的培育工作是关键,以前由于地面准备工作不是很充分,所以一直没有发射,现在条件已经具备。 

     经过多年努力,航天育种取得了重大突破,福建农业科学院通过航天育种培育出来的超级再生稻,亩产达到了1490公斤,对解决我国的粮食问题帮助很大。航天育种培育出来的作物一般具有“两高一低”的特性,即产量高、质量高、对环境要求低。现在我国的土地沙化、盐碱化情况比较严重,航天育种还有一个重要任务就是要培育出能够在沙地和盐碱地上生长的作物。