上天入地，“太空种子”有何神奇之处？_每日热文

3月23日

中国载人航天工程办公室一则

公开征集航天育种实验搭载项目的消息引发关注

【资料图】

到底什么是航天育种？

目前已经有多少种子开展过太空之旅？

如何才能成为一颗合格的“太空种子”？

有哪些作物种子上过太空？

航天育种就是“太空种菜”吗？

我们为什么要开展航天育种实验？

一起一问到底

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01

什么是航天育种？

为何要进行航天育种？

航天育种可以利用太空特殊的环境

如高真空、微重力、宇宙高能离子辐射等的诱变作用

使种子产生变异

它能在较短的时间内大大提高农产品的品质

创造出许多新品种

航天育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快

以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点

其变异率较普通诱变育种高3~4倍

育种周期较杂交育种缩短约1倍

由8年左右缩短至4年左右

02

天选之种

是如何练成的？

航天载荷容量弥足珍贵

到底是什么样的种子

才能获得太空之旅的入场券呢？

被选中的种子一般要具备两个条件

一是遗传性稳定

二是综合性状好

当然不是所有的种子都会成为“天选之种”

一般种子在太空中的突变率仅为0.05%~0.5%

只有被宇宙粒子击中的“幸运儿”

才会在返回地面后被挑选出来

同时，由于基因突变具有不定向性

并非所有的种子都往好的方向突变

因此，只有符合要求的种子才能留下来

03

航天育种实验如何开展？

都要做哪些研究和准备工作？

在中科院分子植物科学卓越创新中心

有这样一个仪器

专门用来模拟植物在微重力情况下的生长

中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼：这就是一个回转器，它的作用就是模拟空间微重力效应，因为空间的实验机会毕竟是非常珍贵的，在天上做一次实验要等很长时间，所以在地面我们就制造出来这样一个仪器来模拟失去了方向以后对植物的影响。但是地面毕竟重力还是存在的，只能模拟空间的部分效应，所以最终要了解空间环境对植物的影响，还必须要上到太空去。

中国空间站问天舱作为专门的实验舱

装备了专门的存储区

包含4℃、-20℃、-80℃等多个温区

可以满足不同特点、不同周期的实验存储要求

除此以外，问天实验舱搭载了实验柜

航天科研人员用光纤在舱内打造了

一个带宽大、速率快的局域网

通过中继卫星传到地面

便于科研人员开展研究

中科院空间应用工程与技术中心研究员 郭丽丽：其实我们有很多地面系统，我们叫有效载荷运行管理系统，科学家利用这套系统可以去监视。因为我们会对天上的数据进行接收，接收完之后会处理，呈现给科学家，科学家可以根据这些数值数据、图像数据、视频数据去判断载荷的健康状态和科学实验的进展情况，同时也可以通过这套系统的控制指令，时时干预科学实验的进展情况，包括调参数、调模式。

04

航天育种就是“太空种菜”吗？

哪些作物种子上过太空？

小麦、玉米、大豆

南瓜、水稻、番茄

还有魔芋、辣椒、棉花

甚至连处于休眠状态的乌鸡蛋

都搭乘飞船被接二连三地被送上太空

去年的12月4日

神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆

随舱返回的还有水稻和拟南芥种子

水稻和拟南芥种子经历了120天全生命周期

是国际上首次开展水稻“从种子到种子”

全生命周期空间培养实验

完成了拟南芥和水稻种子萌发、幼苗生长、开花结籽

为进一步开发适应空间环境的作物提供了依据

05

种子回到地球能直接投入市场吗？

当然不能！

上过天的种子有变好的也有变坏的

还需要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代后，观察这些变异的性状是否能够稳定遗传。

（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。

每次上过太空的种子

都要像这样通过几年的筛选

才可以被称为真正的"太空种子"

本月16日

成都市植物园科研苗圃基地传来喜讯

从太空遨游归来的芙蓉种子已经发芽了

我们期待成都的“市花”种子上过太空之后

能给我们带来更多惊喜

航天技术与农业生产相遇的背后

凝聚着科学家的智慧和汗水

我们的餐桌丰富了

国家的粮食安全也有了保障

随着太空探索活动的进一步开展

相信未来一定会有更多

更丰富的种子登上太空

也会有更多优良新品种出现

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