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河源“航天花生”回家了
广东开展航天育种多年,硕果累累
来源:
南方农村报
时间:
2022年04月30日
版次:
03
4月26日16时,神舟十三号载人飞船返回舱在北京完成开舱,半年前被带上太空的1.2万颗种子同时顺利出舱。一批来自广东河源市东源县涧头镇大往村的花生种子也位列其中,将返回河源培育。据了解,这是广东首次在当地选种并回到当地培育的航天育种科研活动。
自1987年我国首批种子搭载卫星升天起,目前已有上千个品种的作物种子完成了太空之旅。35年来,科学家们对太空育种的探索,提高了农作物的产量和抗病能力,为中国粮食安全作出重大贡献。
到2020年,我国已陆续诞生了700多个航天品种作物,在育成品种数量和推广应用方面均列全球首位,创造市场价值超过2000亿元。当空间站摇身变成“会飞的农场”,宇航员在太空当“菜农”,中国人不仅“可上九天揽月”,还能把浩瀚宇宙变成未来农田。
将种菜养鸡带到太空
20世纪60年代,前苏联、美国先后将宇航员送上太空后,毛泽东同志感慨:“我们甚至无法把一颗土豆送上太空。”
随着国力日益强盛,我们将土豆送上太空已不在话下。自“神舟一号”起,水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、南瓜、油菜、棉花、花生、芝麻、番茄、青椒、苜蓿等被送上太空,甚至比航天员更先上了天。
1987年,我国将首批种子送入太空,目的是为了探测太空环境对植物遗传的影响。科学家意外发现,到宇宙走了一遭后,一些萝卜种子幼苗更加茁壮,大蒜种子甚至长出重达150克的蒜头。
特殊的空间环境能让种子变异,这意味着在太空能够培育出高产、优质、早熟、多抗的良种,帮助农民增产增收。从此,中国的航天育种之路一发不可收拾。除了粮食、蔬菜、水果、油料,连花卉、中草药、酿酒微生物都飞向了浩瀚宇宙。
在“神舟三号”发射成功时,一批乌鸡蛋也跟着一起升空。当时,科学家打算研究空间环境对胚胎生长发育、遗传变异的影响,设想让乌鸡蛋在太空孵小鸡,还为此研制了空间孵化装置。
航天育种产业创新联盟理事长梁小虹表示,截至2020年,中国已培育出700多个航天育种新品系、新品种,累计种植面积1.5亿亩,产业化推广创造经济效益超过2000亿元。
广东种业的太空情缘
被称为“广东航天育种第一人”的华南农业大学副校长、国家植物航天育种工程技术研究中心主任陈志强,在1996年9月把4000颗水稻种子选送上太空,开启了广东在采用空间搭载技术开展诱变育种的首次探索。
种子结束了太空之旅,只是育种的开端。1997年3月,陈志强团队将4000颗太空种子播在大地上。历时3年,经过5-6个世代的选择,团队终于选育出了全国著名的“华航1号”,成为我国航天育种第一个通过国家品种审定的农作物新品种。
此后,水稻、玉米、蔬菜、花卉、大豆等几十个品种、数万颗种子陆续登上“太空船”,华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心成为全国所有研究单位和企业中搭载批次最多、数量最多的单位,也是国内唯一从事植物航天育种的国家级工程技术研究中心。
2021年2月,一批重约40克水稻种子被播种在华南农业大学试验田基地,它们刚随着“嫦娥五号”结束23天的环月之旅。到7月份时,“奔月稻”迎来收割,顺利完成首轮种植。
这批被称为“航聚香丝苗”的种子,生于名副其实的“太空世家”,父本“华航31号”、母本“航恢1508”都上过太空。其中“华航31号”是空间诱变品种,2011年成为广东省农业主导品种,并在广西、江西等南方稻区大面积推广种植;2015年通过农业农村部超级稻品种认定,其米质达国标优质2级,高抗稻瘟病,耐肥抗倒,耐寒性强,适应性广。
华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心副主任郭涛表示,目前收获的是“奔月稻”的第一个世代,还需要经历种植、鉴定、比较、示范、推广等流程。未来几年,它们会在广东的土地上继续世代繁衍,纯化优良性状,有望成为100%中国原创的水稻新品种。
在惠州博罗,也有全国第一个县级航天育种试验示范基地。2002年12月,酥醪菜、福田菜心、石坝耙齿萝卜和新惠粘水稻4种农作物种子,跟随“神舟四号”发射升空,在环绕地球108圈后返回地球,完成博罗县首次进行航天诱变育种的尝试。
航天水稻、航天福田菜心、航天西瓜、航天小黄瓜、航天彩椒、航天酥醪菜、航天紫红茄、航天板栗南瓜、航天黑皮冬瓜……自2004年作为全国第一个县级航天育种示范基地成立以来,博罗县农业科技示范场已经示范推广了15个系列90多个航天品种。这些“从天而降”的优质农产品,被销至粤港澳大湾区乃至全国各地,丰富着人们的菜篮子。
中国空间站将成“会飞的农场”
国以农为本,农以种为先。中国是世界第二大种子大国,拥有千亿种业市场规模,但种业自主创新水平与发达国家仍有差距。当前我国面临两大“卡脖子”问题,一是种源,二是日益减少的耕地。随着中国空间站的建成,这两大问题或许能在“宇宙农场”中找到解决的方式。
首先是种源问题。培育具有自主知识产权的优良农作物品种,空间诱变育种是一条有效途径。作为我国主要的粮食作物,水稻就是空间诱变育种的重要试验对象。航天育种技术可以扩大种质资源圃,为品种选育提供更多、更好的新基因源。
海南航天工程育种研发中心工程师姚彤介绍,经过宇宙射线的辐射,在微重力下会改变种子的基因排列顺序,让作物在颜色、果实大小、形状、口感、产量、抗病性上都会有一些改变。
比如太空香蕉“航蕉一号”,不仅产量接近翻倍,还让香蕉的生长周期时间从13个月缩短到9个多月。此外,还有维生素C含量提升1.8倍的辣椒,产量提高三成的西红柿等。
更重要的是,不少航天育种的成熟品种也早已不是试验田里的观赏品,例如现在北京市场30%的草莓都是航天草莓、太空草莓。
当然,不是所有种子上天转转就能变得高产优质。此前卫星搭载过的种子,只有百分之几甚至千分之几发生变异;育种专家要经历至少4-6年的选择、淘汰、试种、审定,才能最终选育出优质高产的精品。
其次是耕地问题。早在2019年,SpaceX的火箭就把20颗大麦种子送到国际空间站,尝试让种子暴露在太空培育环境中,并且让大麦发芽。大麦芽是啤酒酿造中最重要的原料,这是啤酒生产商尝试在火星种植大麦、酿造啤酒计划的一部分。
中国空间站已开启有人长期驻留时代。中国载人航天工程办公室主任郝淳表示,2022年将实施6次飞行任务,完成我国空间站在轨建造。
相信随着中国空间站逐渐完成在轨建造任务,空间站上将部署更多高水平实验设备,以供科学家们开展大量空间科学前沿领域的研究工作。届时,一定会有更多的优质农作物“从天而降”,走进寻常百姓家。
□南方农村报记者 黄旭君 整理报道
图片来源:中国载人航天
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