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太空育种成果丰硕:超 700 个新品种,助力粮食安全与生态建设

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发表于 2024-11-21 04:32:28 | 显示全部楼层 |阅读模式
江门市农科所培育的第八代太空育成象牙糯米。南都记者 吴进 摄

潮州凤凰单丛太空茶园旁有一座纪念碑。新华社

经过不懈努力,我国航天育种在粮食安全、生态环境建设等多个领域做出了重要贡献。已诞生新品种700多个,200多个航天育种新品种通过国家和省级审定。

我国开发的小麦、水稻、玉米、大豆、棉花、西红柿、辣椒等园艺作物新品种累计种植推广面积超过240万公顷,增产粮食约13亿公斤,预计增产约13亿公斤创造直接经济规模超过2000亿元。

“太空种子”返回地面后将如何“蜕变”?

种子进入太空的门槛并不低

什么样的种子才能获得太空旅行的珍贵“门票”?当一颗种子进入浩瀚太空,它会经历怎样奇妙的旅程? “选择的种子”将如何改变我们的生活?

今年4月,约12000粒种子搭乘神舟十三号返回地球。

“就药用植物而言,此次神舟十三号带回了云南丁香、铁皮石斛、天麻、薏苡仁等10种云南特色中药种子,重61.8克。”云南省农业科学院药用植物研究所所长李荣福告诉记者,云南此次航天飞行选取的样品主要是“十大云药”和云南特色中药材。下一步将测量返回种子的活力,并选择一些种子进行低温储存。库内进行长期储存,剩余种子按照相关技术规范进行育苗和田间栽培。

此前,神舟十二号飞船搭载了当归、灯盏花、草果等5种中药种子,以及262株羊肚菌和22株乳酸菌。云南于2012年前后开始航天育种相关工作,在神舟九号、神舟十号、天宫二号、神舟十一号、实践十号等多次发射任务中,选送中药材、鲜花、核桃、咖啡、普洱茶100多个品种的种子、树枝、品系“搭顺风车”进入太空,总计5400多克。

神舟十三号不仅带回了中药种子,还带回了水稻、食用菌、生菜等多种植物种子。他们来自不同地区、不同单位,有的专注基础研究,有的专注品种培育。真可谓“八仙过海,各显神通”。

“依托航天育种产业创新联盟,我们携带了苜蓿、燕麦、小麦草、红三叶草等牧草种子21份,共计158克。”中国农业科学院兰州畜牧兽医研究所抗逆牧草选育利用团队首席专家杨红山表示,在选定苜蓿、燕麦等饲草后,确定了要携带的品种或新品系根据育种目标,筛选出饱满、无损伤的优质种子,提高种子从太空返回地球后的正常性能。发芽的概率。

航天器有效载荷资源非常宝贵,每一克都必须发挥最大价值。因此,种子进入太空的门槛并不低。只有遗​​传稳定性高、综合性状好的品种才能脱颖而出,开启“太空育种”之旅。

突变率高、育种周期短

航天育种又称航天育种、航天诱变育种,是利用太空的特殊环境诱导植物种子发生基因突变,从而培育出植物新品种、创造农业育种材料、丰富遗传资源。它是一种结合了辐射、航天、育种和遗传学等学科的综合高科技。简单来说,让种子先“上天”,再“入地”,最终通过筛选、杂交、鉴定等形成新种质资源的过程,就是太空育种。

与传统育种技术相比,太空育种的最大优势是空间诱变材料的突变率高、育种周期短。可以在较短时间内培育出高产、早熟、抗病等优良性状的种质资源。

“以前,想要找到新的育种材料,可能需要十年、二十年的时间,甚至要翻山越岭,寻找天然变异植物。而太空任务,可以带回大量的育种材料。”在相对较短的时间内突变材料。”航天育种产业创新 联盟秘书长、中国空间技术研究院原航天生物总工程师赵辉表示,航天诱变为育种者提供了尽可能多的基因源材料,按下了“快捷按钮”用于繁殖。

空间诱变“打开盲盒”



在安全性方面,不引入任何外源基因的太空育种和常规的辐射诱变育种都会导致植物自身基因组序列发生改变,生产出来的产品同样安全。

不过,空间诱变有点类似于“打开盲盒”。 “在诱变过程中,种子遗传物质发生变化的原因、时间和内容存在很大的随机性和不可控性。”赵徽说,在真正修炼之前,没有人知道。种子中存在哪些突变。但总体而言,在太空环境下,种子可能突变范围大、突变点多、突变稳定性更强。

诱变是随机的,性状可能好也可能坏,因此地面选择至关重要。地面养殖需要多代筛选、培育,优中选优,短则三五年,长则十几年。经农作物品种审定委员会最终审定后,“精选种子”才能获得认证。

据介绍,不同的植物从携带种子带回地面种植到培育新品种的繁殖年份不同。按照育种程序,培育一个苜蓿新品种需要10多年的时间。燕麦是一年生植物,可以保存2到3年。

已培育品种260多个

我国航天育种始于1987年,目前已培育品种260多个,年推广面积超过4000万亩,产生直接经济效益超过2000亿元。

1987年8月5日,我国第九号返回式卫星搭载着小麦、水稻、青椒等百余个品种精心挑选的农作物种子,成功完成了第一次“太空之旅”。返回地球后,它们被分发到世界各地的科研机构。经过杂交选育,培育出大豆“铁丰18号”、棉花“鲁棉1号”等一批荣获国家发明奖的优良新品种。

从此,种子就成了航天器的“常客”。类别包括农作物、油料作物等种子,以及异地种植的特产、珍稀品种种子,如水稻、小麦、玉米等农作物种子、石斛等。中药材种子、还有大豆、马铃薯、瓜类、葡萄、兰花、玫瑰等水果和花卉种子,甚至还有窖泥、酒曲等微生物。

天上的育种实验正在进行中,结果显着。采用航天诱变系“”与“济麦19”常规杂交系统选育的高产小麦新品种“绿园502”,已累计推广面积1亿多亩,成为小麦新品种。我国三大小麦品种之一。

飞向太空的种子也丰富了人们的餐桌。许多在太空培育的成熟品种不仅是试验田中的“样本”,而且还出现在普通百姓的餐桌上。 “北京市场上的草莓约有30%是太空草莓和太空草莓,个头普遍较大。”海南省航天工程育种研发中心工程师童耀说。

广东航天育种 点击

河源

天工二号销售“航红”辣椒每亩净利润超万元

连日来,广东省河源县东源县船塘镇三河村村民从太空种植“航空红”辣椒。

记者看到,村民们用机械耕地、人工起田、施肥、铺覆盖物、种苗、种“杭红”辣椒苗在土地上有条不紊地进行,呈现出一派忙碌的劳动景象。今年7月以来,三河村驻地工作队与广东海盐智慧农业有限公司多次协商,决定于今年8月引进“杭红”辣椒。这种辣椒在神舟十一号飞船上发射,进入天宫二号,经过33天的飞行后随神舟十一号飞船返回舱返回。

“我们村正在种植辣椒示范基地100亩,预计两个月后即可收获,每亩地净利润1万多元,净利润可达到100万元。 ”张雄胜表示,经专业人士检测,“杭红”辣椒适合在三河村种植。三河村与广东海盐智慧农业有限公司签订协议,确认该公司将提供种苗和技术指导,并保证按市场收购价回收。 “我们合作社种植了太空育种辣椒,保证收入60万元,想想就开心。”村民张书娜表示,今后收入会大幅增加,生活会更加富裕。

航天育种华航51收获产量比普通水稻高5%左右

7月14日,在河源市东源县柳城镇下坝村占地3700亩的万绿智能无人农场,航天水稻“华航51号”培育出的黄金水稻收获了。

中国工程院院士、华南农业大学教授罗希文现场指导收获作业。省市农业专家现场测定了收获后的华航51号水稻产量,得到的数据为亩产1075公斤,比普通水稻产量高出5%左右。



河源种植的第一个太空稻品种是去年7月在东源县西场镇临河村种植的第二代“太空稻”——“杭菊相思苗”水稻种子。

去年,河源在东源县西场镇、柳城镇种植了30余株航天丝秧稻新品种,目前正在筛选适合河源生长的最佳品种。

太空花生种子已种下,约需110天成熟

7月14日,在河源市东源县柳城镇下坝村的一块田地里,搭乘神舟十三号载人飞船在太空飞行6个月的河源太空花生种子首次正式播种。

河源太空花生的培育由国家植物太空育种工程技术研究中心河源创新研究院(以下简称河源研究院)和省农科院作物研究所共同完成。

省农科院作物研究所副所长、研究员洪彦斌介绍,带回来的种子被称为“一代种子”。此次首次播种的种子数量约为100粒,占所有太空花生种子的1/3。种植方法和日常管理与普通花生种子相同,但在整个生长过程中需要监测和观察。

洪彦斌表示,突变是随机的,性状有好有坏,所以地面选择很关键。地面养殖需要多代筛选、培育,优中选优,短则三五年,长则十几年。只有经过农作物品种审定委员会最终审定后,“精选种子”才能获得认证。

“从种子带回地面种植,到培育新品种,不同的植物有不同的繁殖年份。”洪彦斌介绍说,第一代太空花生种子约110天即可成熟。按照计划,预计明年年底完成养殖。河源航天花生第二代筛选,筛选出部分优秀个体和品系。

2021年9月,精选出东源县建头镇大强村的花生种子“火豆”,搭乘神舟十三号载人飞船在太空“旅行”183天。今年6月正式移交河源种植。 。

潮州

神舟十三号发芽的凤凰单丛茶

神舟十三号载人飞船搭载的凤凰单丛太空茶籽于5月21日在广东潮州市潮安区凤凰镇种植。近日好消息传来:八粒太空茶籽中的两颗——“天选一号” “天选二号”凤凰单丛茶近期已发芽。

2021年10月16日,一批凤凰单丛茶籽搭乘神舟十三号载人飞船进入浩瀚太空。历时183天返回地面,于2022年4月16日在北京被带出。据介绍,这是凤凰单丛茶首次参与航天育种项目。

“这批茶籽回地后经过特殊培育和筛选,有望形成优势明显的凤凰单丛新品种。”国家植物航天育种工程技术研究中心主任陈志强表示,本次航天育种对于凤凰单丛的扩张将非常重要。茶种质资源库的建立,提高凤凰单丛茶的知名度具有里程碑意义。

“最近白天比较炎热,有时还伴有短时阵雨,这无疑为茶籽发芽提供了有利的环境。”凤凰单丛茶空间种植点经理黄元志告诉记者,白天天气比较热时,给刚萌芽的芽遮阴,晚上打开让露水滋养,有利于种子的茁壮成长。

目前,黄远志每天都守护着种子,仔细记录它们的变化。他表示,将继续关注其他种子生长情况,及时采取措施加强管理保护,确保健康生长。

A10-13版由易富红、杨存海、新华社、中央电视台、北京日报、南方日报、潮州日报、河源日报统筹。
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