神舟十二带回的种子突变了吗?为何种子去太空一圈,就会变高产?

神舟十二飞船以惊人的精度降落于东风着陆场 , 任务以航天员安全返回完美收官 , 但神舟十二的任务后续并没有完结 , 因为随航天员返回的还有一部分经过太空洗礼的种子 , 现在已经发芽 。
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为何去太空走一圈 , 种子就会变得高产?
太空育种也称航天育种 , 算是辐射育种的一个途径 , 最早开始于1927年 , 当时的Muller用X射线处理果蝇精子 , 证明X射线可以诱发突变 , 显著地提高突变率!后来植物界就开始了人工诱变育种的研究 , 即利用物理诱因诱发植物变异 , 在较短的时间内获取有价值的突变体!
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比如利用电离辐射处理植物种子 , 比如X射线、紫外线、中子及质子的照射 , 人工诱发植物种子的变异 。 自然界的植物种子也在逐渐变异 , 但变异速度很慢 , 几十年甚至几百年才会出现比较明显的突变 , 而人工条件诱发则可以将突变周期缩短到一个种植季 , 也就是说植物经过一次辐射后就会产生变异 。
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其原理倒也不复杂 , 植物种子的特性由其DNA决定的 , 经过辐射后的种子内部DNA发生断裂 , 使其位置、结构和基因分子发生变化 , 处理后的中子发芽后其特性就有可能发生大幅度的改变 。
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从理论上来看植物种子突变是随机的 , 那么又如何让其向抗病性强 , 优质高产方向突变呢?答案是没有办法!不过科学家可以使用筛选的方式 , 将大量植物种子中将突变优秀的个体留下来 , 比如高大植株、高产植株、营养水平高的植株等等 , 然后将这些优势品种再进行杂交、回交等产生综合性非常优秀的新品种 。
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辐射育种与太空育种究竟有什么区别?
辐射环境在地面上可以制造 , 这也是Muller在1927年就已经发现的原因 , 既然太空育种也是辐射 , 那么两者究竟有什么不一样呢?答案是高真空以及高能量辐射 , 因为宇宙空间没有大气 , 高能射线可以毫无阻挡进入植物种子 , 更高能量的中子、质子以及伽马射线等可能会导致植物更大的变异 。
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当然变化和辐射育种也一样 , 方向是随机的 , 同样太空育种也不一定适合所有种子 , 比如小麦、玉米、棉花、向日葵、大豆、黄瓜、番茄的活力和发芽率都有所提高 , 但是水稻、谷子、豌豆、青椒、烟草等种子则没有明显差异 。 另外 , 高粱、西瓜、茄子和萝卜发芽率反而有所降低 , 高粱甚至生育期推迟 。
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神舟十二带回来的种子突变了吗?答案是还不知道 , 毕竟突变体要发芽一代后才能了解到到底是否出现了变异 , 比如发芽率很快就可以见到 , 而植株高大与抗病率不久后也能见到 , 但结果如何 , 估计就得数月甚至大半年或者更久 , 当然太空育种我们已经有相当不错的经验 , 比如:
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神舟飞船每次飞行都会携带种子 , 比如神舟五号带了1公斤种子 , 神舟七号带了87种蔬菜种子等等 , 截止到2018年 , 我国通过太空育种的农作物 , 推广种植面积已经累计超过240万公顷 , 粮食增产约13亿公斤 , 所创造的经济效益超过2000亿人民币 。
所以神十二带回来的种子 , 也是满满的希望所在!
植物育种的杂交与回交 , 究竟是怎么回事?
植物育种是个非常庞大的话题 , 作为以农耕为本的的人类文明来说非常重要 , 有必要简单了解下育种到底是个什么样的过程 。
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育种与突变 , 究竟是什么关系?
无论是植物还是动物 , 在漫长的演化过程中都在突变 , 只是在自然状态下的突变是没有方向的 , 当然这没有关系 , 因为大自然会淘汰掉那些不适合环境的突变体 , 所以我们将这种生物的突变的技能称之为进化!
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但必须要说明的是 , 无论是植物还是动物的“进化”都是没有方向的 , 是自然界的因素淘汰不适合环境的突变 , 因此所谓的“进化”并不一定能使动植物变得更大更强壮 , 但基本都是朝着更适应环境的方向发展 , 而原因很简单 , 不适应环境的都挂了 。