-随“嫦娥”奔月的种子发芽了 与“前辈”相比它们经历大不同
来源:科技日报
作者:叶青
发布时间:2021-01-04
浏览次数:666
-随“嫦娥”奔月的种子发芽了 与“前辈”相比它们经历大不同

搭载嫦娥五号探测器在月球遨游23天后,一批重约40克的“航聚香丝苗”水稻种子随同返回器顺利着陆,标志着我国水稻育种首次完成深空空间诱变试验的搭载,具有里程碑式的意义。

2020年年末,国家探月与航天工程中心在北京举行了嫦娥五号搭载种子交接仪式。据了解,这批“奔月”的水稻种子来自华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心(以下简称航天育种中心)。12月28日,记者在航天育种中心看到,有一些“奔月”水稻种子已经发芽,科研人员正在准备进行后续研究。

记者了解到,我国是世界上首创利用航天技术进行作物诱变育种的国家。航天育种的原理其实并不复杂——空间环境具有高真空、微重力、弱磁场及复杂辐射等特点,太空射线中复杂的高能重离子冲击生物细胞,诱导其产生遗传变异,就能获得新的性状。

“变异是物种进化的基础,也是新品种选育的重要途径。”航天育种中心副主任郭涛介绍,“深空极端环境是极为独特的诱发变异因素,这对于新品种选育非常重要。”

郭涛进一步介绍说:“水稻是遗传学研究的一个模式生物。选择水稻开展深空搭载研究物种进化,不仅有助于理解深空环境的遗传效应,而且可将所获得的优良变异应用于水稻品种选育,有助于提升农业生产水平。”

那么,此次参与航天育种的水稻种子是如何入选的呢?“所选的种子特性要与科研目标相匹配。”郭涛表示,种子首选条件应是性能优良、稳定。

经过严格科学的“选秀”,最终来自航天育种中心的“航聚香丝苗”水稻种子脱颖而出。有趣的是,这个种子出自“太空世家”,它的“父亲”和“母亲”同样来自太空。亲本之一的“华航31号”是利用空间诱变及现代生物学技术培育出的超级稻,其米质达国标优质2级、高抗稻瘟病、耐肥抗倒、耐寒性强、适应性广;另一个亲本“航恢1508”同样是空间诱变的产物。

作为我国航天育种领域重要的国家级科研创新平台,航天育种中心自1996年以来先后进行了24次植物空间诱变试验。但与之前我国航天育种所搭载的返航卫星、神舟飞船相比,这次搭载实验有所不同。

“这次搭载的水稻种子历经近23天的飞行,在近月轨道长期接受深空独特极端环境的辐射影响,而且遭遇了范艾伦辐射带、太阳黑子爆发。其空间航行距离之长、遭遇空间环境之复杂,都是可遇不可求的。”郭涛表示,本次搭载实验预期将产生更强烈的遗传效应,这有助于寻找深空与前期近地轨道间的效应差异,为深入研究航天育种变异规律提供重要的实验样本和数据。

如今,搭载嫦娥五号“奔月”归来的种子们正静静躺在实验室里。

“搭载只是第一步。接下来通过将这些水稻种子进行一系列的自交或杂交,科研人员会从抗病虫害、耐逆性、适应机械化生产等方面,培育适合未来需求的优良水稻新品种。”郭涛说。

郭涛表示,此次深空空间诱变实验,有望帮助人类更深入了解水稻如何响应深空环境的分子及遗传机制;获取一批具有重要价值的优良新基因,并形成完善的关键基因利用技术体系,服务于水稻品种选育;选育一批高产、优质、多抗、绿色的水稻新品种,满足多元化产业需求。

“这次搭载嫦娥五号进行深空空间诱变试验,属于100%中国原创,将来也将产出100%原始创新的成果。”航天育种中心主任陈志强表示,要对此次嫦娥五号搭载的深空空间诱变材料进行深入研究,同时希望借此机会开展对深空航天诱变的系统性研究;创建、发现、挖掘一批好的基因和突变体,培育一批优质的新品种,服务国家粮食生产。



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