太空種子的校園成長記錄

李素靜

太空種子種植是2014年青少年科學(xué)調(diào)查體驗活動的拓展活動之一，同時也是“開啟天富的夢想”——2014年全國青少年載人航天科普系列活動的其中一項。作為航空航天示范校，河北衡水中學(xué)共領(lǐng)到4種蔬菜種子：煙航優(yōu)3號黃瓜、字椒1號甜椒、宇番1號番茄、字番2號番茄。回校后，學(xué)校組成太空種子種植科技小組，將太空蔬菜種子和當(dāng)?shù)仄胀ㄍ惙N子一起種植，對比觀察。同學(xué)們將寶貴的種植體驗記錄下來。不到太空，也可以實現(xiàn)太空種植，是否也有一種穿越的感覺呢？

成立太空種植小組

接到太空種子時，我們興奮極了，但僅有30余粒的太空種子，我們又極其擔(dān)心。能否讓這些珍貴的種子發(fā)芽呢？

學(xué)校給了我們大力支持，在學(xué)校綠地中劃出一塊讓我們進(jìn)行太空種植實驗活動，同時由高～同學(xué)為主成立了“啟夢天宮小組”進(jìn)行太空種植活動。

獲得太空種子之后我們馬上網(wǎng)查閱相關(guān)的知識，如：什么是太空種子，蔬菜種植等；又請教本地菜農(nóng)，如何種植黃瓜、番茄和青椒等蔬菜。得知，現(xiàn)在是這些蔬菜正在賣幼苗（市場上的蔬菜幼苗已經(jīng)很大，具有4片以上真葉）的時期，播種已經(jīng)晚了1個月左右。按照老師的要求我們盡快播種了太空種子。

4月15日，風(fēng)和日麗，我們激動地播種了太空種子，為了方便觀察和管理，我們用自制的育苗盤（采用紙質(zhì)雞蛋托在底部挖洞）播種了太空種子，同時又播種了普通的種子作為對照方便大家認(rèn)識太空種子，掌握太空種子與普通種子的區(qū)別。我們對育苗盤的每個孔都做了編號，以便記錄每一粒種子的生長狀況。

太空育種又稱航空育種，是利用太空的空間環(huán)境使種子發(fā)生遺傳性突變。高空飛行環(huán)境所具備的多種特征，包括微重力、沒有晝夜變化、重離子輻射、弱磁力、超真空等等，使得種子更容易獲得在地面難以達(dá)到的基因突變。

關(guān)于太空種子

太空種子是由中國航天工業(yè)總公司航天育種中心和中國農(nóng)科院、中科院合作的項目。選擇大田作物、蔬菜、花卉、中藥材等優(yōu)良種子，搭載到我國返回式衛(wèi)星飛行5-7天后返回陸地，在空間環(huán)境下（如失重、真空、紫外線、磁場等）使種子發(fā)生變化，再到地面，栽培試驗4-5年選種形成太空種子。

觀察日記煙航優(yōu)3號黃瓜出苗

“太空種子”返回地面后，種植方式并無特別，對光、土、水、肥等方面也沒有特殊要求：因為只有在與地面種子享受同等栽培條件時，才能篩選比對出“太空種子”的變異情況。

接下來，我們將在自己的校園里，親自種下這些太空種子，全面詳細(xì)地記錄太空種子從萌發(fā)到開花結(jié)果的全過程，感受太空種子的成長過程。

4月27日，在15日播種的太空種子，到今天出苗情況如下：

黃瓜（煙航優(yōu)3號）播種10粒，發(fā)芽8株；

甜椒（宇航1號）播種11粒，發(fā)芽1株；

番茄（宇航2號）播種6粒，發(fā)芽4株；

番茄（宇番1號）播種8粒，發(fā)芽8株。

分析，由于受環(huán)境限制，在生物實驗室播種，而室內(nèi)溫度較低，最高溫度只有20℃，夜間溫度在10℃以下。溫度太低導(dǎo)致發(fā)芽時間延長，幼苗生長緩慢。而甜椒發(fā)芽率極低也應(yīng)該與此有關(guān)（青椒適宜的發(fā)芽溫度為28-300C）。

經(jīng)過近20天的育苗，我校種植的煙骯優(yōu)3號黃瓜全部出苗，已經(jīng)長到十幾厘米高，現(xiàn)已長出3片真葉，宇番1號番茄出芽率達(dá)到75%，已長出4片真葉，宇航2號番茄發(fā)芽率達(dá)到80%，已長出4片真葉，而宇椒1號甜椒發(fā)芽較晚，發(fā)芽率僅達(dá)到20%，其中一棵已長出2片真葉。

經(jīng)辨認(rèn)，這種蟲子名為蠐螬（qi cao），查閱資料，我們得知蠐螬是金龜甲的幼蟲，別名白土蠶、核桃蟲。成蟲通稱為全龜甲或金龜子。按其食性可分為植食性、糞食性、腐食性三類。其中植食性蠐螬食性廣泛，危害多種農(nóng)作物、經(jīng)濟(jì)作物和花卉苗木，喜食剛播種的種子、根、塊莖以及幼苗，是世界性的地下害蟲，危害很大。

煙航優(yōu)3號黃瓜已于6月3日插架。黃瓜架用竹竿搭成三角形，架成一排，頂端用繩子固定，底端用繩子把莖和竹竿綁在一起。

6月9日發(fā)現(xiàn)大部分太空番茄植株頂部葉卷曲細(xì)長，表現(xiàn)為不同程度的矮化。

6月9日邀請專家侯老師到校指導(dǎo)。確定太空番茄病株為蕨葉病毒病，傳播方式為昆蟲傳播。病源為旁邊的西葫蘆病株。最后專家們?yōu)槲覀兲峁┝私鉀Q方案。

觀察日記兩個月后，果實成熟

兩個月后，我們再次來到種植園，我萬分驚訝！深農(nóng)1號尖椒、宇椒1號甜椒、宇番1號番茄、宇番2號番茄都枝繁葉茂了。煙航優(yōu)3號黃瓜是太空植物中的佼佼者，它長長的藤蔓，爬滿了架子，葉子與葉子中間滿是小黃花，看來，還能結(jié)出許許多多的黃瓜。架子上垂下一條條黃瓜！又綠又直，有的已經(jīng)有50多厘米了，據(jù)說，太空黃瓜能長到一米！我滿心期待著。咦1幾天不見，靠近根部的黃瓜都有點黃了.科技輔導(dǎo)員告訴我：“這些成熟的黃瓜，可留作種子，來年再來播種。”

深農(nóng)1號尖椒和宇椒1號甜椒長勢還算不錯的，應(yīng)該是第二名吧！它們已經(jīng)開出了白色的小花，也結(jié)出了小小的青椒“娃娃”！才兩個月的時間，這些植物卻有如此的變化！

后記

專家曾說過，太空植物長勢強(qiáng)、莖骨大、產(chǎn)品早熟、果實多的特點大概都體現(xiàn)出來了吧！我真想摘卞一顆嘗嘗，老師似乎看透了我的心思，說：“要不要摘下一個？”我又想到了專家說太空種子在太空經(jīng)受了輻射，我想，我吃下去，不會在肚子里輻射吧！”今天的“考察”已完畢，不過，吃下這些太空蔬菜，到底會不會有輻射呢，等我慢慢揭開謎底吧！

延伸閱讀我所知道的太空種子

什么是太空種子？

太空種子是精選的作物種子通過航天飛行器搭載到太空，在空間特殊環(huán)境下使種子發(fā)生變化。然后再到地面進(jìn)行優(yōu)選的育種手段。

只有百分之幾的優(yōu)異者才能叫“太空種子”

并非所有的種子只要上天一轉(zhuǎn)，回到地面就會變得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)。衛(wèi)星搭載過的種子只有百分之幾甚或千分之幾可能發(fā)生變異。盡管這一突變率較之傳統(tǒng)的物理及化學(xué)誘變劑已相當(dāng)突出，但仍有不少種子未發(fā)生任何突變或發(fā)生負(fù)效應(yīng)突變。育種家往往要經(jīng)歷至少4至6年的時間，經(jīng)過選擇、淘汰、試種、審定，最終選育出優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的精品。因而，從眾多空間飛行過的種子中篩選鑒定出有希望的真正“太空種子”，就成為一項艱苦復(fù)雜的工程。

以小麥為例，我們可以在下面的流程中看到航天育種的全部過程。

航天育種流程（以小麥為例）

第一代

搭栽回來的種子叫做“第一代種子”，要全部種下去——第一代植株有時也會表現(xiàn)出一些生理變異性狀，但科研人員只是觀察記錄下來，不做任何篩選。

第二代

收獲的種子全部再種下去，長出來的叫第二代，這才開始選長得“好”的種子，例如篩選變矮稈的，以便增強(qiáng)抗倒伏性能；篩選穗子變大的，以提高產(chǎn)量；篩選變早熟的，以提早收獲期等等。變異是隨機(jī)的.有的變好，有的變“壞”，但我們可以根據(jù)育種目標(biāo)進(jìn)行定向選擇。

第三代

通過上述篩選，選擇出第三代種子繼續(xù)播種，目的是看這些突變性狀是否真正能夠穩(wěn)定遺傳。

“太空糧”、“太空菜”安全嗎？

那么，人吃了航天育種培育出的農(nóng)作物新品種生產(chǎn)的“太空糧”、“太空菜”，會不會有不良影響呢？

劉錄祥（國家航天育種工程首席科學(xué)家、中國農(nóng)科院航天育種研究中心主任）介紹：航天育種是安全的，通過航天育種培育出的品種生產(chǎn)加工的食品也是安全的。這是因為在自然環(huán)境中，植物種子實際上也在發(fā)生變異，只是這個變異過程極其緩慢，變異頻率很低，我們稱其為自然變異。早期的植物系統(tǒng)育種方法大都是對這種自然變異的選擇和利用。航天育種是人們有意識地利用空間環(huán)境條件加速生物體的這一變異過程，我們稱其為人工變異。航天育種產(chǎn)生的變異與自然變異在本質(zhì)上是沒有區(qū)別的。太空種子的變異基因還是地面原來種子本身基因變異的產(chǎn)物。

因此，航天育種培育出來的產(chǎn)品是可以放心食用的。

航天育種技術(shù)，是指衛(wèi)星和飛船在空間飛行時，搭載的作物種子處于微重力，高真空，宇宙高能粒子輔射，弱地磁等綜全因素作用的太空環(huán)境下，發(fā)生基因突變，從而導(dǎo)致遺傳性狀發(fā)生變異。種子從太空返回地面后，要經(jīng)過田間試驗，配合力測定耐病性測定，品質(zhì)測定等綜合性鑒定，通過反復(fù)篩選栽培，才能形成性狀穩(wěn)定可種植的優(yōu)良品種。