9月27日下午，神舟十二號載人飛船返回艙在北京舉行開艙儀式，航天技術(shù)人員取出了航天搭載物品。

　　技術(shù)人員將這些上過天的物品一件件取出，其中包括搭載的特色作物種子，把這些上過天的種子移交給了云南省、寧夏回族自治區(qū)、航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟。

　　航天技術(shù)人員取出搭載物品

　　（來源：北京日報）

　　從神州一號飛船到神州十二號飛船都會把種子帶到太空中，這種“歷練”有什么用呢？

　　Part.1

　　為什么要把種子送上太空？

　　送種子上太空的航天育種思路源于電離輻射育種，其技術(shù)原理是利用γ射線、X射線或其他輻射源誘發(fā)植物種子的生物遺傳物質(zhì)發(fā)生改變，再通過人工選擇性培育，按照人類的需求篩選出優(yōu)良品種。

　　航天育種是近幾十年發(fā)展起來的一種新型育種技術(shù)，是航天技術(shù)、現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。

　　與傳統(tǒng)育種技術(shù)相比，它能在較短的時間內(nèi)大大提高農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，創(chuàng)造出許多新品種，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的快速發(fā)展中發(fā)揮重要作用，很好地解決了糧食短缺問題。

　　太空中環(huán)境與地球上有著諸多不同，除了具有微重力、高真空的環(huán)境外，還有很強的太空輻射，尤其是γ射線、高能質(zhì)子和宇宙射線，這些輻射是種子發(fā)生變異的主要因素，使得植株的生理特性和形態(tài)特性發(fā)生改變。

　　Part.2

　　“太空歷練”的種子會發(fā)生啥變化？

　　科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過太空歷練的種子的發(fā)芽率、作物產(chǎn)量、抗病性、抗蟲性、養(yǎng)分含量以及植物花朵的顏色、高矮等性狀都會發(fā)生改變。

　　但其變化并沒有什么規(guī)律，大都是隨機性的，且太空育種并不能使每一顆種子都發(fā)生突變，據(jù)統(tǒng)計，對人類有益的突變也大約只占3%。

　　不同植物或同一植物品種對太空輻射的敏感性是不同的。

　　就種子發(fā)芽率而言，小麥、玉米、棉花、向日葵、大豆、黃瓜和番茄的種子經(jīng)過太空輻射后，它們的種子的活力和發(fā)芽率都有所提高；而水稻、谷子、豌豆、青椒、煙草等植物種子的發(fā)芽率則與未上過太空的種子相比并無顯著差異。

　　除此之外，高粱、西瓜、茄子和蘿卜的種子在經(jīng)過太空歷練后，發(fā)芽率甚至會降低，航天高粱種子萌發(fā)和幼苗生長受到強烈抑制，生育期推遲。

　　因此，并不是所有植物都適合航天育種。

　　我國對水稻、小麥、棉花、青椒和芝麻等作物利用太空育種的方式獲得了一系列的新品種，其中已通過國家或省級審批的新品種和新組合超過30個。

　　目前，在山東、河北、江蘇等地都有太空蔬菜銷售市場，太空蔬菜比普通蔬菜價格會貴一些。但太空蔬菜味道好、營養(yǎng)豐富，經(jīng)國家相關(guān)機構(gòu)對比，太空蔬菜比普通蔬菜的營養(yǎng)含量高約30%。

　　說不定你家的餐桌上就會出現(xiàn)太空蔬菜——維C含量更高的甜椒、超級甜的番茄、五種顏色的玉米、胳膊一樣粗的黃瓜、一米多長的蓮藕。

　　Part.3

　　種子回到地球能直接投入市場嗎？

　　當然不能！

　　上過天的種子有變好的也有變壞的，因此，還需要幾年的培育進行定向篩選。

　　以小麥的育種為例，需要以下4個步驟：

　　（1）觀察一代種子。上過天的種子是一代種子，將一代種子種下去，科研人員任其生長不做篩選，只記錄其一些變異性狀。

　　（2）優(yōu)選二代植株。將一代植株所結(jié)的種子繼續(xù)播種，培養(yǎng)第二代植株，接著繼續(xù)對二代植株進行觀察，由于第二代植株的突變率增加，變異更明顯，根據(jù)育種需求進行定向選擇。如想要獲得抗倒伏特性的小麥，則篩選變矮的植株；想要提高小麥產(chǎn)量，就篩選穗子變大的植株；想要一年多次收獲，則篩選早熟的植株。

　　（3）確定植株穩(wěn)定性。將上面篩選出的種子繼續(xù)播種，讓其自交繁殖，如此繁育3-4代后，觀察這些變異的性狀是否能夠穩(wěn)定遺傳。

　　（4）群體比較和異地試種。對具有遺傳穩(wěn)定性的種子進行群體比較試驗以及在不同地理位置的試種試驗，從而確定其在不同環(huán)境下是否都能穩(wěn)定地表現(xiàn)出優(yōu)良的變異后性狀。

　　因此，每次上過太空的種子都要像這樣通過幾年的篩選，再經(jīng)農(nóng)作物品種審定委員會審定才可以被稱為真正的“太空種子“。

　　Part.4

　　太空育種植物是轉(zhuǎn)基因？安全嗎？

　　部分公眾會對太空種子種出來的太空蔬菜安全性提出質(zhì)疑，覺得變異就是不安全。

　　其實，太空育種不同于轉(zhuǎn)基因，因為輻射誘變只是改變了種子的遺傳序列，并沒有引入新的外源基因。

　　即便沒有上過太空，在自然環(huán)境中種子也會發(fā)生類似的變異，但變異的速度時間是相當漫長的。

　　而太空育種可以理解為地面上的加速變異，因此太空繁殖是安全的。

　　從太空返回地球的種子也要逐層測試，沒有發(fā)現(xiàn)放射性物質(zhì)，所以太空培育的作物是安全的。

　　因此，大家可以對太空育種植物放心。

　　如果你得到了一顆上過太空的種子，你會怎么種？

　　本文專家：?楊超，中國科學(xué)院大學(xué)化學(xué)博士

　　來源：?科普中國微信

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