水稻种子的太空旅行
作者 朱林崎
发表于 2023年4月

“奇遇之旅”——“上天”大冒险 “入地”开盲盒

1987年8月,中国返回式卫星首次将一批水稻、番茄和青椒等种子送入太空,开启了种子的太空“奇遇之旅”。这种“旅行”被称为航天育种,是让种子先“上天”,利用太空近似真空、充满宇宙射线、微重力等特殊环境,诱使种子发生基因突变。变异后的种子再“入地”,经科研人员筛选及多代选育,最终获得优良新品种。

太空“奇遇之旅”的优势在于变异过程快,变异几率高、变异范围广,是缓解优质农作物种源贫乏的有效途径之一。经过30多年的发展,水稻已成为中国航天育种里太空旅行次数最多、研究成果最显著的作物。

在展览中展示的太空水稻

太空“ 奇遇之旅” 其实是一场大冒险,太空环境诱发的基因变异可遇不可求,虽然概率高于自然变异的水平,但平均也只有0.5‰~5‰,其中有益的突变大约只占总变异量的3%。回到地面之后,种子的筛选就像开盲盒,要培育到第二代才可以开始选拔性能优异的种子,经过6 ~8代培育和层层筛选,5~10年才能诞生新品种。

2020年12月,嫦娥五号月球探测器携带的2500粒水稻种子, 在历时23天、近80万千米的“奔月旅行”后顺利返回地球。这批种子名为“航聚香丝苗”,是从1 万个品种中脱颖而出的“骄子”。“航聚香丝苗”是出身名门的“航二代”,“父亲”华航31 号和“母亲”航恢1508 都是航天育种的成果。

这批种子除了是目前为止飞得最远的水稻种子之外,还脱离了地球磁场保护,遭遇了更强的辐射和太阳黑子,可能会诱发更强烈的基因突变。科学家已经发现它们在产量、品质和抗病性上的一些特殊变异。

2021年7月,在华南农业大学试验基地种下的“奔月”水稻种子迎来了第一次收获( 下图)。

本文刊登于《知识就是力量》2023年4期
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