種質資源是農業的 “芯片”,是農業發展的基石,不僅關乎著我們的飯碗,更關系到國家的糧食安全、生態安全和經濟安全。
01
什么是太空育種
太空育種,或稱航天誘變育種,是利用太空特殊環境因素,如宇宙粒子輻射、微重力、弱地磁、高真空等綜合因素對種子或試管苗進行誘變作用,產生基因變異,返回地面后再進一步選育,創造農業育種材料、培育新品種的農業生物育種技術。
實驗證明,經過太空育種的植物良性變異多, 如早熟、質優、高產、抗病力較強等優勢。有很多耳熟能詳的農作物都是經過太空育種, 比如大豆鐵豐18、小麥魯原502、棉花魯棉1號等。
分子標記輔助選育:經過太空變異的種苗,利用分子標記技術對植物種苗的遺傳性狀進行變異檢測,將分子標記與優良性狀對應,可極大提高選育效率。
02
太空育種不是轉基因
傳統雜交育種、太空育種以及轉基因育種的對比:
傳統雜交育種
1.周期長,培育新品種需5-8年;
2.突變效率低。
太空育種
1.變異幅度大,頻率高,良性變異多,穩定快;
2.極大縮短育種周期,時間縮短一半;
3.無外源基因導入,自身基因變異,安全性好。
轉基因育種
1.通過外源基因導入植株,使植株具備特定性狀;
2.外源基因導入,存在不確定性。
03
我國航天育種實例
我國利用返回式衛星和飛船搭載等方式,推動了新種質的創新,已經實現航天育種的規模化發展。
1.豇豆新品種的太空選育
2002年3月25日,50粒之豇28-2搭載神舟3號飛船進入太空,經過8天太空運行,于2002 年4月1日返回地面。
經過四代日光溫室選育后,2004~2005年, 在北京市、天水和杭州進行區域試驗,產量明顯增加,成熟早5-7天。
2.珍稀瀕危植物"豐都車前"的太空選育
豐都車前是三峽庫區特有的珍稀草本植物,主要分布在重慶市豐都縣境內,個體數量稀少,被稱為“植物大熊貓”。因為豐都車前對自然生長環境要求極為苛刻,隨著河流生態的改變,逐漸陷入瀕危境地。人工培植后,野外回歸效果一直不太好。
太空育種的“豐都車前”首次回歸野外
2021年10月,4000顆豐都車前種子,搭載神舟十三號飛船飛上太空,歷時183天后返回地球。經過進一步選育,實現500株豐都車前的野外回歸。豐都車前的太空選育案例為攻克珍稀植物繁育難題提供了很好的經驗。
3.紫微科技飛船搭載的循化線辣椒
紫微科技種子發芽生長艙設計
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