6月5日上午,长征二号F遥十四运载火箭发射圆满成功!!!
跟随陈冬、刘洋、蔡旭哲3名航天员一起进入太空的还有来自龙岩上杭白砂国有林场的250克杉木种子和100克米老排种子。
据上杭白砂国有林场场长邹秉章介绍,这是龙岩时隔16年再次选送树木种子上太空参与太空诱变育种试验,在此之前的2006年,漳平五一林场马尾松良种入选参加了我国“实践八号”卫星的太空育种试验项目。
这次上太空的100克米老排树种全部来自上杭白砂林场米老排种子园。杉木种子也是来自上杭白砂林场杉木第3代种子园精选的5个最优品种,分别为杭砂林1号、杭砂林2号、杭砂林3号、杭砂林4号、杭砂林5号,各为50克。
其实,这不是神舟第一次带种子上天,从神舟一号开始,携带农作物种子就列入了神舟飞船的飞行任务。
例如,神舟5号带了1公斤种子;
神舟7号带了87种植物蔬菜的种子;
神舟9号带了普洱茶种子;
神舟10号还带上了人参种子;
神舟12号更是带上了29.9克南靖兰花种子;
神舟13号带上的鸡腰白豆子、子洲黄芪、大明绿豆、谷子、长柄扁桃、文冠果和樟子松等。
那么,把种子带到太空中,这种“历练”有什么用呢?你知道吗?
为什么?
送种子上太空的航天育种思路源于电离辐射育种,其技术原理是利用γ射线、X射线或其他辐射源诱发植物种子的生物遗传物质发生改变,再通过人工选择性培育,按照人类的需求筛选出优良品种。
航天育种,是航天技术、现代农业技术和生物技术相结合的产物。
与传统育种技术相比,它能在较短的时间内大大提高产品的品质,创造许多新品种,在现代农业的快速发展中发挥重要作用。
太空中环境与地球上有着诸多不同,除了具有微重力、高真空的环境外,还有很强的太空辐射,尤其是γ射线、高能质子和宇宙射线,这些辐射是种子发生变异的主要因素,使得植株的生理特性和形态特性发生改变。
啥变化?
科学家们发现,经过“太空历练”的种子的发芽率、作物产量、抗病性、抗虫性、养分含量以及植物花朵的颜色、高矮等性状都会发生改变。
而且,不同植物或同一植物品种对太空辐射的敏感性是不同的。
例如,小麦、玉米、棉花、向日葵、大豆、黄瓜和番茄的种子经过太空辐射后,它们的种子的活力和发芽率都有所提高;而水稻、谷子、豌豆、青椒、烟草等植物种子的发芽率则与未上过太空的种子相比并无显著差异。
除此之外,高粱、西瓜、茄子和萝卜的种子在经过太空“历练”后,发芽率甚至会降低,航天高粱种子萌发和幼苗生长受到强烈抑制,生育期推迟。
则并不是所有植物都适合航天育种。
我国对水稻、小麦、棉花、青椒和芝麻等作物利用太空育种的方式获得了一系列的新品种,目前,已通过审批的新品种和新组合超过30个。
直接投入市场?
当然不行!
上过天的种子有变好的也有变坏的,因此,还需要好几年的培育进行定向筛选。
以小麦的育种为例,需要以下4个步骤:
(1)观察一代种子。上过天的种子是一代种子,将一代种子种下去,科研人员任其生长不做筛选,只记录其一些变异性状。
(2)优选二代植株。将一代植株所结的种子继续播种,培养第二代植株,接着继续对二代植株进行观察,由于第二代植株的突变率增加,变异更明显,根据育种需求进行定向选择。如想要获得抗倒伏特性的小麦,则筛选变矮的植株;想要提高小麦产量,就筛选穗子变大的植株;想要一年多次收获,则筛选早熟的植株。
(3)确定植株稳定性。将上面筛选出的种子继续播种,让其自交繁殖,如此繁育3-4代。
(4)群体比较和异地试种。对具有遗传稳定性的种子进行群体比较试验以及在不同地理位置的试种试验,从而确定其在不同环境下是否都能稳定地表现出优良的变异后性状。
因此,每次上过太空的种子都要像这样通过几年的筛选,再经农作物品种审定委员会审定才可以被称为真正的“太空种子“。
安全吗?
其实,太空育种不同于转基因,因为辐射诱变只是改变了种子的遗传序列,并没有引入新的外源基因。
即便没有上过太空,在自然环境中种子也会发生类似的变异,但变异的速度时间是相当漫长的。
而太空育种可以理解为地面上的加速变异,因此太空繁殖是安全的。
从太空返回地球的种子也要逐层测试,没有发现放射性物质,所以太空培育的作物是安全的。