從太空帶回的種子，發(fā)生了什么

日前，3名航天員搭乘神舟十二號(hào)出征，順利進(jìn)駐空間站核心艙。除了航天員，此次出征還有一些“神秘”的種子——蘭花、黃精……

重視耕種的中國人，一直在探索太空種植的奧秘。從1987年起，科學(xué)家們帶過多種種子進(jìn)入太空，包括水稻、玉米、小麥、紅景天、鐵皮石斛、五味子等。

“我國自1987年首次開展水稻等農(nóng)作物種子返回式衛(wèi)星空間搭載至今已有34年，研究實(shí)踐反復(fù)證明，航天搭載的空間誘變技術(shù)是創(chuàng)制農(nóng)作物新種質(zhì)，創(chuàng)建新基因和培育新品種的有效技術(shù)途徑。”中國農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院教授張?zhí)N薇表示。

航天誘變+選育技術(shù)，創(chuàng)制新種質(zhì)選育新品種

航天育種也稱航天誘變育種或空間誘變育種，是通過返回式衛(wèi)星等航天器將動(dòng)植物微生物種質(zhì)帶到地外空間，誘導(dǎo)其發(fā)生突變和變異，返回后在地面選育成新品種的育種技術(shù)。

“我國是誘變育種大國，傳統(tǒng)的物理化學(xué)誘變研究和應(yīng)用比較成熟，是相對(duì)安全高效率的育種技術(shù)，航天誘變是以宇宙重離子輻射誘變?yōu)橹鞯恼T變，是現(xiàn)代的誘變?cè)矗Y(jié)合成熟的選育技術(shù)，有利于創(chuàng)制新種質(zhì)選育新品種。”張?zhí)N薇說。

我國是農(nóng)業(yè)大國，但品種的豐富性還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于生產(chǎn)需求，振興民族種業(yè)需要有更先進(jìn)更高效的育種技術(shù)。

“幾乎每次航天器發(fā)射都有搭載種子，此次神舟十二號(hào)也有搭載，航天搭載的多為對(duì)生產(chǎn)生活具有重要意義的物種，為的是通過航天搭載創(chuàng)造突變，返地后篩選有益突變，選育新品種。”張?zhí)N薇介紹，我國先后搭載過水稻、玉米、小麥等糧食作物種子，紅景天、鐵皮石斛、五味子、防風(fēng)、甘草、紅花等中草藥種子，紫花苜蓿、新麥草、胡枝子、紅豆草、柳枝稷、雜交狼尾草、白三葉等牧草種子，茄子、南瓜、辣椒、豇豆、白菜等蔬菜種子，串串紅、紅蓮、牽牛等花卉種子，紅豆杉等樹木種子。

培育出省級(jí)以上審定的優(yōu)異種質(zhì)新品種近200個(gè)

自2009年起，科技部批準(zhǔn)建設(shè)的國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心和中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院設(shè)立的航天育種研究中心，在航天誘變機(jī)理，航天誘變新種質(zhì)資源創(chuàng)制、評(píng)價(jià)和利用，新品質(zhì)及配套工程化技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化等領(lǐng)域積極有序開展工作。

2018年，由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等14家單位發(fā)起成立了航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，旨在提升航天育種種質(zhì)創(chuàng)新，促進(jìn)航天育種技術(shù)成果轉(zhuǎn)化、推動(dòng)其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。

目前至少有130余個(gè)研究單位參與搭載和航天育種，其在甘肅、北京、海南等地建立了航天育種育繁推基地。

“截至2018年，利用航天誘變育種技術(shù)育出了42個(gè)省級(jí)和國家水稻品種。其中，2006年的實(shí)踐八號(hào)育種衛(wèi)星是最大規(guī)模的搭載，包含了糧、棉、油、蔬菜、林果花卉等9大類2000余份約215公斤農(nóng)作物種子和菌種。航天育種已培育出省級(jí)以上審定的優(yōu)異種質(zhì)新品種近200個(gè)，例如，實(shí)踐八號(hào)、嫦娥五號(hào)等多次航天器發(fā)射均搭載了水稻種子，后創(chuàng)制了一批水稻優(yōu)質(zhì)三系及矮稈等種質(zhì)。”張?zhí)N薇說。