太空|把种子送上太空,到底有啥用?种出来的东西更大?远不止这些!


太空|把种子送上太空,到底有啥用?种出来的东西更大?远不止这些!
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太空|把种子送上太空,到底有啥用?种出来的东西更大?远不止这些!
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太空|把种子送上太空,到底有啥用?种出来的东西更大?远不止这些!
9月27日下午 , 神舟十二号载人飞船返回舱在北京举行开舱仪式 , 航天技术人员取出了航天搭载物品 。
微博截图
技术人员将这些上过天的物品一件件取出 , 其中包括搭载的特色作物种子 , 把这些上过天的种子移交给了云南省、宁夏回族自治区、航天育种产业创新联盟 。

航天技术人员取出搭载物品(来源:北京日报)
从神舟一号飞船到神舟十二号飞船都会把种子带到太空中 , 这种“历练”有什么用呢?

为什么要把种子送上太空?
送种子上太空的航天育种思路源于电离辐射育种 , 其技术原理是利用γ射线、X射线或其他辐射源诱发植物种子的生物遗传物质发生改变 , 再通过人工选择性培育 , 按照人类的需求筛选出优良品种 。
航天育种是近几十年发展起来的一种新型育种技术 , 是航天技术、现代农业技术和生物技术相结合的产物 。
与传统育种技术相比 , 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 , 在现代农业的快速发展中发挥重要作用 , 很好地解决了粮食短缺问题 。
太空中环境与地球上有着诸多不同 , 除了具有微重力、高真空的环境外 , 还有很强的太空辐射 , 尤其是γ射线、高能质子和宇宙射线 , 这些辐射是种子发生变异的主要因素 , 使得植株的生理特性和形态特性发生改变 。
“太空历练”的种子会发生啥变化?
科学家们发现 , 经过太空历练的种子的发芽率、作物产量、抗病性、抗虫性、养分含量以及植物花朵的颜色、高矮等性状都会发生改变 。
但其变化并没有什么规律 , 大都是随机性的 , 且太空育种并不能使每一颗种子都发生突变 , 据统计 , 对人类有益的突变也大约只占3% 。
不同植物或同一植物品种对太空辐射的敏感性是不同的 。
就种子发芽率而言 , 小麦、玉米、棉花、向日葵、大豆、黄瓜和番茄的种子经过太空辐射后 , 它们的种子的活力和发芽率都有所提高;而水稻、谷子、豌豆、青椒、烟草等植物种子的发芽率则与未上过太空的种子相比并无显著差异 。
除此之外 , 高粱、西瓜、茄子和萝卜的种子在经过太空历练后 , 发芽率甚至会降低 , 航天高粱种子萌发和幼苗生长受到强烈抑制 , 生育期推迟 。
因此 , 并不是所有植物都适合航天育种 。
我国对水稻、小麦、棉花、青椒和芝麻等作物利用太空育种的方式获得了一系列的新品种 , 其中已通过国家或省级审批的新品种和新组合超过30个 。
目前 , 在山东、河北、江苏等地都有太空蔬菜销售市场 , 太空蔬菜比普通蔬菜价格会贵一些 。 但太空蔬菜味道好、营养丰富 , 经国家相关机构对比 , 太空蔬菜比普通蔬菜的营养含量高约30% 。
说不定你家的餐桌上就会出现太空蔬菜——维C含量更高的甜椒、超级甜的番茄、五种颜色的玉米、胳膊一样粗的黄瓜、一米多长的莲藕 。
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 , 因此 , 还需要几年的培育进行定向筛选 。
【太空|把种子送上太空,到底有啥用?种出来的东西更大?远不止这些!】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 。