随“嫦娥”奔月的种子发芽了 与前辈比它们经历大不同
搭载嫦娥五号探测器在月球遨游23天后，一批重约40克的“航聚香丝苗”水稻种子随同返回器顺利着陆，标志着我国水稻育种首次完成深空空间诱变试验的搭载，具有里程碑式的意义。
2020年年末，国家探月与航天工程中心在北京举行了嫦娥五号搭载种子交接仪式。据了解，这批“奔月”的水稻种子来自华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心(以下简称航天育种中心)。12月28日，记者在航天育种中心看到，有一些“奔月”水稻种子已经发芽，科研人员正在准备进行后续研究。
记者了解到，我国是世界上首创利用航天技术进行作物诱变育种的国家。航天育种的原理其实并不复杂——空间环境具有高真空、微重力、弱磁场及复杂辐射等特点，太空射线中复杂的高能重离子冲击生物细胞，诱导其产生遗传变异，就能获得新的性状。
“变异是物种进化的基础，也是新品种选育的重要途径。”航天育种中心副主任郭涛介绍，“深空极端环境是极为独特的诱发变异因素，这对于新品种选育非常重要。”
郭涛进一步介绍说：“水稻是遗传学研究的一个模式生物。选择水稻开展深空搭载研究物种进化，不仅有助于理解深空环境的遗传效应，而且可将所获得的优良变异应用于水稻品种选育，有助于提升农业生产水平。”
那么，此次参与航天育种的水稻种子是如何入选的呢？“所选的种子特性要与科研目标相匹配。”郭涛表示，种子首选条件应是性能优良、稳定。
经过严格科学的“选秀”，最终来自航天育种中心的“航聚香丝苗”水稻种子脱颖而出。有趣的是，这个种子出自“太空世家”，它的“父亲”和“母亲”同样来自太空。亲本之一的“华航31号”是利用空间诱变及现代生物学技术培育出的超级稻，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；另一个亲本“航恢1508”同样是空间诱变的产物。
作为我国航天育种领域重要的国家级科研创新平台，航天育种中心自1996年以来先后进行了24次植物空间诱变试验。但与之前我国航天育种所搭载的返航卫星、神舟飞船相比，这次搭载实验有所不同。
“这次搭载的水稻种子历经近23天的飞行，在近月轨道长期接受深空独特极端环境的辐射影响，而且遭遇了范艾伦辐射带、太阳黑子爆发。其空间航行距离之长、遭遇空间环境之复杂，都是可遇不可求的。”郭涛表示，本次搭载实验预期将产生更强烈的遗传效应，这有助于寻找深空与前期近地轨道间的效应差异，为深入研究航天育种变异规律提供重要的实验样本和数据。
如今，搭载嫦娥五号“奔月”归来的种子们正静静躺在实验室里。
“搭载只是第一步。接下来通过将这些水稻种子进行一系列的自交或杂交，科研人员会从抗病虫害、耐逆性、适应机械化生产等方面，培育适合未来需求的优良水稻新品种。”郭涛说。
郭涛表示，此次深空空间诱变实验，有望帮助人类更深入了解水稻如何响应深空环境的分子及遗传机制；获取一批具有重要价值的优良新基因，并形成完善的关键基因利用技术体系，服务于水稻品种选育；选育一批高产、优质、多抗、绿色的水稻新品种，满足多元化产业需求。
“这次搭载嫦娥五号进行深空空间诱变试验，属于100%中国原创，将来也将产出100%原始创新的成果。”航天育种中心主任陈志强表示，要对此次嫦娥五号搭载的深空空间诱变材料进行深入研究，同时希望借此机会开展对深空航天诱变的系统性研究；创建、发现、挖掘一批好的基因和突变体，培育一批优质的新品种，服务国家粮食生产。
记者叶青
编辑:王嘉
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