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隨“嫦娥”奔月的“航聚香絲苗”水稻種子發(fā)芽了

科技日報 | 2021-01-04 09:26:52

搭載嫦娥五號探測器在月球遨游23天后,一批重約40克的“航聚香絲苗”水稻種子隨同返回器順利著陸,標(biāo)志著我國水稻育種首次完成深空空間誘變試驗的搭載,具有里程碑式的意義。

2020年年末,國家探月與航天工程中心在北京舉行了嫦娥五號搭載種子交接儀式。據(jù)了解,這批“奔月”的水稻種子來自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)國家植物航天育種工程技術(shù)研究中心(以下簡稱航天育種中心)。12月28日,記者在航天育種中心看到,有一些“奔月”水稻種子已經(jīng)發(fā)芽,科研人員正在準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)研究。

記者了解到,我國是世界上首創(chuàng)利用航天技術(shù)進(jìn)行作物誘變育種的國家。航天育種的原理其實并不復(fù)雜——空間環(huán)境具有高真空、微重力、弱磁場及復(fù)雜輻射等特點,太空射線中復(fù)雜的高能重離子沖擊生物細(xì)胞,誘導(dǎo)其產(chǎn)生遺傳變異,就能獲得新的性狀。

“變異是物種進(jìn)化的基礎(chǔ),也是新品種選育的重要途徑。”航天育種中心副主任郭濤介紹,“深空極端環(huán)境是極為獨特的誘發(fā)變異因素,這對于新品種選育非常重要。”

郭濤進(jìn)一步介紹說:“水稻是遺傳學(xué)研究的一個模式生物。選擇水稻開展深空搭載研究物種進(jìn)化,不僅有助于理解深空環(huán)境的遺傳效應(yīng),而且可將所獲得的優(yōu)良變異應(yīng)用于水稻品種選育,有助于提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)水平。”

那么,此次參與航天育種的水稻種子是如何入選的呢?“所選的種子特性要與科研目標(biāo)相匹配。”郭濤表示,種子首選條件應(yīng)是性能優(yōu)良、穩(wěn)定。

經(jīng)過嚴(yán)格科學(xué)的“選秀”,最終來自航天育種中心的“航聚香絲苗”水稻種子脫穎而出。有趣的是,這個種子出自“太空世家”,它的“父親”和“母親”同樣來自太空。親本之一的“華航31號”是利用空間誘變及現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)培育出的超級稻,其米質(zhì)達(dá)國標(biāo)優(yōu)質(zhì)2級、高抗稻瘟病、耐肥抗倒、耐寒性強(qiáng)、適應(yīng)性廣;另一個親本“航恢1508”同樣是空間誘變的產(chǎn)物。

作為我國航天育種領(lǐng)域重要的國家級科研創(chuàng)新平臺,航天育種中心自1996年以來先后進(jìn)行了24次植物空間誘變試驗。但與之前我國航天育種所搭載的返航衛(wèi)星、神舟飛船相比,這次搭載實驗有所不同。

“這次搭載的水稻種子歷經(jīng)近23天的飛行,在近月軌道長期接受深空獨特極端環(huán)境的輻射影響,而且遭遇了范艾倫輻射帶、太陽黑子爆發(fā)。其空間航行距離之長、遭遇空間環(huán)境之復(fù)雜,都是可遇不可求的。”郭濤表示,本次搭載實驗預(yù)期將產(chǎn)生更強(qiáng)烈的遺傳效應(yīng),這有助于尋找深空與前期近地軌道間的效應(yīng)差異,為深入研究航天育種變異規(guī)律提供重要的實驗樣本和數(shù)據(jù)。

如今,搭載嫦娥五號“奔月”歸來的種子們正靜靜躺在實驗室里。

“搭載只是第一步。接下來通過將這些水稻種子進(jìn)行一系列的自交或雜交,科研人員會從抗病蟲害、耐逆性、適應(yīng)機(jī)械化生產(chǎn)等方面,培育適合未來需求的優(yōu)良水稻新品種。”郭濤說。

郭濤表示,此次深空空間誘變實驗,有望幫助人類更深入了解水稻如何響應(yīng)深空環(huán)境的分子及遺傳機(jī)制;獲取一批具有重要價值的優(yōu)良新基因,并形成完善的關(guān)鍵基因利用技術(shù)體系,服務(wù)于水稻品種選育;選育一批高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗、綠色的水稻新品種,滿足多元化產(chǎn)業(yè)需求。

“這次搭載嫦娥五號進(jìn)行深空空間誘變試驗,屬于100%中國原創(chuàng),將來也將產(chǎn)出100%原始創(chuàng)新的成果。”航天育種中心主任陳志強(qiáng)表示,要對此次嫦娥五號搭載的深空空間誘變材料進(jìn)行深入研究,同時希望借此機(jī)會開展對深空航天誘變的系統(tǒng)性研究;創(chuàng)建、發(fā)現(xiàn)、挖掘一批好的基因和突變體,培育一批優(yōu)質(zhì)的新品種,服務(wù)國家糧食生產(chǎn)。

  • 標(biāo)簽:水稻種子,發(fā)芽

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