2022年6月5日,新疆的玉米、西瓜、甜瓜、番茄等6種農作物和4種飼草種子,搭載神舟十四號飛船飛上太空。
2022年11月29日,新疆的棉花種子搭載神舟十五號飛船飛上太空。
2023年5月30日,新疆的葡萄種子搭載神舟十六號飛船飛上太空。
飛向太空的種子遠不止這些。
小小的種子,有着蓬勃的力量;浩瀚的太空,有着無窮的奧祕。種子離开地面到太空“出差”,去實現從普通種子到“太空種子”的第一步,承載着人們的好奇和期待。近些年,新疆多種作物的種子被選送進入太空,這說明新疆種業科技“上天入地”的綜合性優勢在不斷增強,太空育種已逐步在新疆農業生產中生根發芽。
新疆是農業大區,也是制種優勢區,生物種質資源豐富,農產品特色突出,是中國重要的糧食、棉花、林果、畜產品等農產品生產基地。長期的育種實踐中,多個農作物領域湧現出一批種業專家。他們對“太空育種”怎么看、怎么幹?
“種業大區”面臨新課題
最近,新疆農業科學院農作物品種資源研究所剛剛完成新一輪農作物種質資源普查與收集工作,並制作了一部名爲《種質中國——魅力新疆》的專題片。記者看到,這部專題片的开頭,便是近年來新疆糧食、棉花、瓜果、蔬菜等種子隨神舟飛船飛向太空的片段。
“作爲新疆人,作爲和種子打交道多年的科研工作者,看到新疆的優質種子接二連三被送上太空,我感到非常自豪,但也感到肩頭的責任沉甸甸的。可以說,新疆種業研發的道路任重道遠,還有很多難題亟待攻關和解決。”6月10日,新疆農業科學院農作物品種資源研究所所長、新疆大豆產業技術研究院副理事長徐麟說。
種子是農業的“芯片”,小小的種子,連着“國之大者”。徐麟表示,太空育種也被稱爲航天育種或空間誘變育種,是將農作物種子或試管種苗通過搭載返回式航天器或太空艙,利用太空的宇宙射线、微重力、高真空等特殊環境的綜合誘變作用,使生物自身產生基因變異,再回到陸地上,經過科研人員多代篩選、培育,形成特性穩定的新品種。“我們把普通種子送入太空,是希望通過太空環境誘變作用,使種子變異範圍更加寬廣,提升作物產量、品質和抗逆性,以達到讓農民增產增收的目的。”徐麟說。
徐麟介紹,佔國土面積六分之一的新疆,因遠離海洋,四周高山環抱,境內冰峰聳立,沙漠浩瀚,草原遼闊,三山兩盆間氣溫和降水有着巨大差異,如此多樣的地理和氣候條件,造就了新疆豐富的物種和獨特的種質資源。作爲中國的種質資源大區,新疆農作物品種已達4萬余份。同時,新疆也是中國最大的棉花、西甜瓜種子制種基地,玉米制種量位列全國第二,是中國重要的良種供種區。航天育種技術已成爲快速培育農作物優良品種的重要途徑之一,相信新疆今後會有更多的種子(種質)被送入太空,爲育種專家加快培育優良品種奠定堅實的基礎。
太空育種开闢育種新途徑
提到太空育種,新疆農業科學院經濟作物研究所研究員梁亞軍打开了話匣子。他說,送種子“上天”,在中國已不是新鮮事,自1987年以來,中國就开展了太空育種研究,先後搭載了上百種植物、上萬個植物品種(系)的種子、愈傷組織等,選育出了豐產果大的甜椒和超高產優質水稻新品系及一大批優異的種質資源材料。
新疆從“七五”期間便參與到太空育種事業中,如新疆吐魯番市引進了茄子、辣椒等太空蔬菜種子,新疆昌吉回族自治州一家育種企業選育太空西瓜種子,新疆木壘哈薩克自治縣一家農民合作社嘗試種植聖女果、西紅柿等太空蔬菜種子,兵團第二師選中太空辣椒種子等。
在棉花太空育種方面,自1988年开始,有8個科研、教學單位分別4次用衛星搭載棉花種子,共搭載32個品種。其中,新疆農科院經濟作物研究所、新疆吐魯番農科所、兵團第一師農科所、兵團第七師農科所4家科研院所共將16份品種送入了太空。2004年,新疆農科院經作所又一次將搭載了10余份棉花品種送入了太空。
“太空育種是一項復雜的系統工程,從種子‘上天’到‘入地’還需要科研工作者开展大量的研究。”梁亞軍說。太空育種可大幅增加植物染色體畸變頻率,爲育種專家提供大量的遺傳變異材料,但並不是所有的變異都是有益的。種子落地後,育種專家還需篩選有重要育種利用價值的優異變異,並與穿梭育種、分子育種及常規育種技術有效結合,培育能滿足生產需要的品種。
梁亞軍介紹,針對農作物育種遺傳基礎狹窄、育種效率低、現有品種同質性強、突破性的品種少,以及新疆嚴峻的水資源形勢、低溫高溫等異常天氣頻發等現狀,充分利用航天誘變、基因編輯、分子設計育種、遠緣雜交等育種技術與穿梭育種、傳統育種技術有機結合,推進育種技術創新,可促進新疆農業可持續、高質量發展,實現新疆由農業大區向農業強區轉變。
不要讓“太空種子”成噱頭
“太空種子”有啥不一樣?說起太空種子,很多人認爲到過太空的種子種植下去後,明顯比普通種子長出的作物“高大上”。茄子像南瓜、南瓜磨盤大、豆角幾尺長、甜椒大如梨,一度是人們對太空種子的印象。
“太空種子有哪些優點?太空種子長出的作物能增產多少?抗逆性如何?老百姓要看國家權威部門發布的信息,不能看非權威機構和企業做的廣告,這樣就不會迷信‘太空種子’,不會在購买種子或農產品時輕易相信商家打出的‘太空種子’噱頭。”新疆天玉種業有限責任公司董事長、新疆大豆產業技術研究院理事長吳洪濤說。
新疆天玉種業有限責任公司是一家產、學、研相結合,育、繁、推一體化發展的國家農業產業化重點龍頭企業,該公司與疆內外多家高校科研院所合作,在北京、吉林、遼寧、海南及新疆建有11個育種試驗站、核心科研育種基地,引進包括院士在內的核心科研團隊和高級專家顧問14人,研發生產的小麥、玉米、棉花等種子主要供應南疆五地州。對於從事了大半輩子的育種行業,吳洪濤的感悟是:一粒良種,就是一把豐收的“金鑰匙”。種子無論“上天”還是“入地”,其中基因變異不是一蹴而就,而是要一步一個腳印、持續不斷艱苦探索。
太空育種是培育作物新品種的育種新技術,隨着中國航天事業的高速發展,太空育種進入新的發展階段,吳洪濤也一直關注着中國的太空育種事業。他了解到,和航天員一樣,種子上天要經過千挑萬選,具備綜合性狀優良、遺傳穩定性一致性好、活力強、發芽率高等特點的種子才能獲得飛船的“船票”。經過空間旅行,不是每粒種子都會發生變化,能夠改變的可能只有百分之幾甚至千分之幾,即便是有變化,變化的方向也是不可控的,返回陸地後需要反復試驗,才能篩選出能夠被我們所用的優異種質。
“隨着中國航天事業的不斷發展,空間站育種時代的到來,新疆育種企業參與太空育種事業的機會將越來越多。今後,我們企業要和科研院所、育種專家進一步加強聯系,做足參與太空育種的理論和實踐基礎准備,爲新疆的種業振興貢獻新的力量。”吳洪濤說。
標題:新疆種業專家談“太空育種”
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