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太空育種 |
太空育種即航天育種,也稱空間誘變育種,是將作物種子或誘變材料搭乘返回式衛星或高空氣球送到太空,利用太空特殊的環境誘變作用,使種子產生變異,再返回地面培育作物新品種的育種新技術。
截止到2020年9月,我國先後30多次利用返回式衛星、神舟飛船、天宮空間實驗室和其他返回式航天器搭載植物種子,已在千餘種植物中培育出700餘個航天育種新品系、新品種。累計種植面積1.5億畝,產業化推廣創造經濟效益2000億元以上。除糧食、蔬菜、水果、油料等農作物品種外,還創製出林草花卉、中草藥新品種和製藥、釀酒等微生物新菌種。
簡介
太空育種:也稱空間誘變育種,就是將農作物種子或試管種苗送到太空,利用太空特殊的、地面無法模擬的環境(高真空,宇宙高能離子輻射,宇宙磁場、高潔淨)的誘變作用,使種子產生變異,再返回地面選育新種子、新材料,培育新品種的作物育種新技術。太空育種具有有益的變異多、變幅大、穩定快,以及高產、優質、早熟、抗病力強等特點。其變異率較普通誘變育種高3-4倍,育種周期較雜交育種縮短約1倍,由8年左右縮短至4年左右。世界上只有美國、俄羅斯、中國成功地進行了衛星搭載太空育種。我國是1987年開始將蔬菜等搭載上天。
太空育種是集航天技術、生物技術和農業育種技術於一體的農業育種新途徑。是當今世界農業領域中最尖端的科學技術課題之一,通過已進行的太空農業試驗,植物、動物等生物體的許多特性奧秘被揭示。世界上只有美國、俄羅斯、中國三個國家擁有返回式衛星技術。在這方面,中國走在世界前列。
評價
對於太空育種未來發展前景,應重點選擇用於西部開發的生態恢復的植物。因為支援西北地區,要有大量飼草、固沙的草本植物和灌木、抗寒和抗旱的樹種,同時還要搭載能源植物和中草藥。蔬菜要選擇精品蔬菜種子搭載。花卉主要是搭載試管苗和高附加值的花卉。林木方面,神舟4號飛船搭載了美國紅櫨、楊樹和紅豆杉3種經濟樹種,今後我國還應繼續搭載林木樹種,同時還應從俄羅斯引進經過和平號空間站搭載的樹種。
種子產生突變後的效果主要和在太空中接受輻射的劑量多少、時間長短和所處的位置有關,和本身是什麼種子沒有關係。
從太空回來的種子經過培育,挑選出的優良品種要經過不少於4代的種植,其中的每一代遺傳性狀都有所分離。如果4代後有幸篩選出一個新品種,還需要國家有關部門的品種審定,這一過程至少需要3年,之後專家審定合格後才能拿到證書。
客觀地說,對於是否搭載木本花木種子的問題,林木遺傳育種界的反響並不很迫切。原因是多方面的,其中最重要的是木本植物自身的特性。許多林木遺傳育種專家認為,由於1、2 a生植物的種子對外界刺激比多年生木本植物更敏感。林木生長周期長並凝聚着很高的生物量,使林木遺傳育種的研究與農作物相比要困難得多。誘變育種在草本花卉育種中也有很大價值,誘變後可使花卉變得奇形怪狀,提高花卉的觀賞價值。而林木育種則不同,人們對林木的期待,更多的是對數量性狀的要求,特別是生長量的要求,而這是由數量基因控制的。根據微效多基因假說,林木的數量基因是眾多的,其中某個或某幾個基因的改變對提高林木數量性狀的效益並不顯著。專家所做的大量試驗已證明了這一點,這可能正是長期以來,林木遺傳育種專家並不看好搭載林木種子的原因之一。[1]