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太空育種有何玄機

編輯柳州福滔微波設備有限公司   字號
摘要太空育種有何玄機
11月1日黎明♤執行我國首次空間交會對接任務的神舟八號飛船順利升空⊙“神八”此次對接的♤是我國首個太空育種平台——天宮一號⊙

航天育種也稱空間誘變育種、太空育種♤是指利用返回式航天器和地麵模擬空間環境裝置♤通過空間環境對植物發生誘變作用♤致使種子產生變異♤再通過嚴格的地麵選育過程♤獲得優良的農作物品種⊙

農作物種子♤作為我國探索太空的神秘訪客之一♤均出現在曆次神舟係列飛船的搭載任務中⊙在傳統育種遺傳資源尚顯不足且育種方法相對單一的情況下♤航天育種已然成為保障國家糧食安全的一項重要戰略選擇⊙航天育種的誘變機理是什麽地麵模擬因何無法取代現代分子生物學手段在哪些方麵無法企及迄今為止♤科學家對空間誘變機理尚不完全清楚⊙

“神八”發射升空後♤將搭載誘變裝置對接天宮一號♤驗證科學家們的種種猜想⊙

空間誘變玄機幾重

一種楊樹樹種經搭載誘變♤返回後又經地麵培育♤顯現出優良的抗鹽堿性能⊙由此科學家們猜想♤其誘變機理有可能是太空環境對該樹種的細胞膜蛋白通道產生了影響♤致其不再吸收鈉離子⊙

這是空間誘變育種的一個典型例子——“意外”獲得某種需要的性狀♤也不排除相反性狀的出現⊙然而令科學家感到困惑的是♤無論結果好與壞♤這種誘變機理依然充滿神秘⊙

以往♤通過航天器搭載升空的作物種子♤經地麵培育後♤會顯現出不同的性狀有的變大♤有的變小♤有的甚至變化為“零”⊙

在中國空間技術研究院航天育種專家龐欣博士看來♤“誘變率一般為百分之幾甚至千分之幾♤其中有益的基因變異僅為千分之三左右”⊙

在空間誘變機理研究方麵♤我國科學家進行了大量的研究工作⊙有專家認為♤空間環境可引起生物基因組DNA堿基變異♤造成DNA斷裂和重組♤因此誘發變異⊙

在前不久舉行的“2011年航天工程育種論壇”上♤中俄航天搭載項目中方首席科學家劉敏則強調♤導致種子誘變的原因可能與植物基因組中的轉座子有關⊙轉座子是一種可移動的遺傳因子⊙

“空間環境中什麽因素可激活轉座子♤哪些部位的轉座子易被激活♤這些問題還有待探索⊙”劉敏在接受記者采訪時說⊙

雖然空間誘變存在諸多未解之謎♤但其在育種方麵的獨特優勢仍無法被取代⊙空間搭載實驗表明♤其對種子基因的誘變率5倍於地麵變異⊙這也意味著♤地麵模擬隻能滿足空間誘變條件的一部分而已⊙

“高度500千米以下的近地空間區域♤是航天育種的重要活動區域⊙”中國農業大學資源與環境學院植物營養係主任於福同對記者表示⊙

中國空間技術研究院研究員蔡震波在前述會議上指出♤此區域存在與地球環境具有較大差異的環境要素♤其中♤真空、地球磁場、粒子輻射、微重力是航天育種可利用的關鍵的空間環境資源⊙

航天育種“三部曲”

有別於返回式衛星和宇宙飛船搭載——由於空間環境千變萬化♤因而每一次太空旅行都帶有“隨機性”♤這使得重複實驗受到局限⊙

此次“神八”與“天宮”交會對接並建立空間實驗室♤將為我國航天育種提供長期的空間環境與穩定的實驗平台♤從而獲得空間誘變的精確數據⊙

在國家航天育種工程項目首席專家劉錄祥向記者描述的航天育種“路線圖”中♤航天育種被分為搭載、進宮、外掛“三部曲”⊙

“無論是放置在艙內還是置於空間實驗站的種子♤畢竟(被)屏蔽了很多宇宙粒子♤但可以期待在不遠的將來♤把種子掛在空間站外麵充分接受宇宙線照射將會成為現實⊙”劉錄祥說⊙

迄今♤我國已先後利用15顆返回式衛星和7艘神舟飛船♤搭載了上千種作物種子、試管苗、生物菌種與材料♤獲得了大量產生變異的新性狀品種⊙

目前♤我國擁有經過太空搭載的農作物共計9大類393個品係♤育成並通過國家或省級鑒定的新品種達70多個⊙

未來搭載條件充沛

我國是世界上繼蘇聯和美國之後第三個掌握衛星回收技術的國家♤衛星回收成功率達到國際先進水平♤這為我國航天工程育種奠定了基礎⊙

中國工程院院士、中國空間技術研究院技術顧問、神舟五號載人飛船總設計師戚發軔日前在接受記者采訪時表示♤隨著我國空間站逐步建成♤航天工程育種將擁有更多搭載機會♤這為我國航天工程育種機理研究與應用開發平台建設創造了條件⊙

今年年初♤航天工程育種技術及產業被納入我國“十二五”戰略性新興產業規劃⊙國家相關支持政策紛紛出台♤核心內容為加強航天工程育種技術研發並推進其產業化進程㊣形成空間搭載長效機製㊣推進航天育種服務現代農作物種業體係⊙

目前♤我國航天育種選育的作物品種涉及糧食作物、蔬菜、花卉、林木、經濟作物、油料作物等⊙這些品種多數均通過國家品種審定♤已取得良好的社會效益和經濟效益⊙其中♤搭載水稻DH-7較對照組提前抽穗♤成熟期早於常規對照組20~25天⊙

記者了解到♤“十二五”期間♤中國航天科技集團公司將承擔百顆衛星(飛船、探測器)的發射任務⊙這也意味著♤未來我國在航天育種方麵擁有得天獨厚的搭載條件♤在航天工程育種研究及開發應用方麵將取得新的突破⊙
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