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太空育种成行 未来农业蓄势

2022-12-06 07:22:02 北京商报

  太空育种成行 未来农业蓄势

  成功的太空育种,产量大、耐性高,正给未来农业带来新的想象空间。据新华社报道,12月5日凌晨,神十四航天员平安抵京,同时带回的还有第三批空间科学实验样品。其中3个生物样品冷包装载的是水稻和拟南芥的实验样品,这也是国际上首次在轨获得水稻种子。业内人士指出,如果本次在轨获得的水稻种子能像之前的在空育种品种一样实现量质双增,将有效减少我国粮食对外依存度,提高中国粮食抗风险能力,甚至将造福全人类。

  全球首次在轨获得水稻种子

  据中科院分子植物卓越中心官网消息,本次在空间站开展的、国际首次成功的水稻从种子到种子全生命周期培养实验,由中国科学院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队承担。水稻和拟南芥种子经历了120天的空间培育生长,完成了从种子到种子的发育全过程,是国际上首次在轨获得水稻种子。之前国际上在太空空间只完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培养。

  目前,返回水稻和拟南芥样品一部分已做固定处理,水稻种子带回中科院实验室继续培养。

  郑惠琼表示,下一步团队将进一步对带回来的种子的蛋白质、营养物质、能否萌发、后代活力等进行分析。

  之所以要如此努力在太空站培育水稻种子,中科院分子植物卓越中心也进行了解释:水稻是人类主要的粮食作物,养活了世界上近一半的人口,也是未来载人深空探测生命支持系统的主要候选粮食作物。人类要在太空空间长期生存,就必须要保证植物能够在太空空间完成世代交替,成功繁殖种子。

  “中国首次在太空育种获得水稻种子,改变水稻和拟南芥种子遗传性基因突变,对中国这种人口多、耕地少的国家来说,应该是抢占了新的高地。同时我国也可以向其他耕地多、人口少的国家提供新的水稻和拟南芥种子,或许能够增加新的新基因资源。”北京工商大学教授洪涛向北京商报记者分析道。

  产量和耐性的新期待

  为什么各国都在进行太空育种实验?太空育种有什么独特之处?

  资料显示,太空育种,也称空间诱变育种,是将农作物种子或试管种苗搭载返回式太空舱,进入太空,利用太空的高真空、宇宙射线、微重力等特殊环境的共同诱变作用,使生物自身产生基因变异,再回到陆地上,经过科研人员多代筛选、培育,形成特性稳定的新品种。

  与一家太空育种公司有合作的首都新鲜食材基地运营总经理吕志刚向北京商报记者介绍,相较于在地球土生土长的农作物,太空育种并在试验中培育成功的作物一方面整体耐性会更好,抗病性、抗热性、抗寒性都会有所提升;另一方面,太空育种在不受地球重力影响的情况下,株型会有所变化,后期如果试验成功,其收成也会大大提高。

  不过,吕志刚也指出,太空育种带回来的种子,并不能完全确保后期一定优于地球原有的作物,“从基因变异的角度讲,太空育种有可能好也有可能坏,需要试验一段时间才有定论。最终试验成功并上市的种子,需要经历从太空带回来、登记到成果转化以及田间试验等共计5-8年的时间”。

  就试验成功的太空种子的优点而言,洪涛进行了进一步解读。他表示,太空育种使基因变异频率高、变异周期短,可以创造出许多在地面上无法获得的新基因资源。同时,太空育种能够探索在失重的太空条件下,育种的环境条件改变后,对于植物种子的变化情况,是否能够适应性生长,从而探索在太空中人类如何利用植物生存。

  太空种子已种植1.5亿亩

  事实上,我国乃至国际在太空育种上已经有过多年的探索。

  北京商报记者梳理发现,“太空育种”起步于20世纪60年代,目前世界上只有美国、俄罗斯和中国三个国家成功进行了卫星搭载太空育种。中国的太空育种始于1987年,最开始仅为蔬菜种子,随着太空育种技术不断发展,粮食、蔬菜、水果、油料等农作物品种,花卉、中草药及制药、酿酒等微生物类都有涉及。超市常见的太空椒便是太空育种的成功品种。

  北京航天育种中心的专家曾作过一项对比试验,发现经过太空搭载的水稻蛋白质含量比原来提高了8%-12%,且“太空水稻”的颗粒饱满、滋味好,每亩产量高达650-700公斤;青椒通过太空搭载,变得果大色艳、又嫩又香、籽少肉厚,除了产量增长两成左右外,维生素C和可溶性固态物、铜铁等微量元素含量都比原来高出7%-20%。

  据相关媒体报道,截至2021年初,我国太空育种后的累计种植面积已达1.5亿亩。

  部分消费者认为太空育种的农作物及种子似乎比地球原生态的更贵,对此,吕志刚分析称,“价格略高是正常的,算上太空育种和试验的各种投入,太空育种的农作物价格其实都在合理区间”。

  据相关媒体报道,截至2021年初,我国太空育种后的累计种植面积已达1.5亿亩。具体到太空育种行业,据天眼查数据显示,与“太空育种”相关的企业共有34家。业内分析认为,不断带回的新的太空种子需要漫长的试验过程,也将给相关的技术公司和试验基地带来新的机会。

  北京商报记者 方彬楠 陆珊珊

来源:北京商报

编辑:付健青

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