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民以食為天，農(nóng)以種為先。今年的全國(guó)兩會(huì)上，“ 轉(zhuǎn)基因”再度成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，并引發(fā)代表、委員們的激烈爭(zhēng)論。有人會(huì)問(wèn)，既然轉(zhuǎn)基因是否安全眾說(shuō)紛紜，那太空育種呢？

太空育種即航天育種，也稱空間誘變育種，是航天技術(shù)與生物育種技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。聽(tīng)起來(lái)似乎種子只要上天轉(zhuǎn)一圈回來(lái)，植物就一定能長(zhǎng)得特別大、營(yíng)養(yǎng)特別豐富。其實(shí)事情可沒(méi)那么簡(jiǎn)單，這里面的學(xué)問(wèn)可大著呢。

太空種子，這個(gè)稱呼不“簡(jiǎn)單”

有人說(shuō)，太空種子就是把普通種子送往太空，使其在太空中的獨(dú)特環(huán)境下進(jìn)行變異的育種。其實(shí)，太空種子這個(gè)稱呼并不“簡(jiǎn)單”，它有著嚴(yán)格的定義。

“太空種子并不是簡(jiǎn)單‘搭載’出來(lái)的，而是在搭載誘變后，一代一代篩選培育，還要通過(guò)相關(guān)管理部門(mén)的審定?！鄙裰凵锟萍加邢挢?zé)任公司技術(shù)顧問(wèn)劉敏介紹說(shuō)，“即使順利的話，這一過(guò)程也至少要4年的時(shí)間?！?/p>

首先要進(jìn)行種子篩選，這是太空育種的第一步，帶上太空的種子必須遺傳性穩(wěn)定、綜合性狀好；然后用返回式航天器將種子帶上太空進(jìn)行誘變，返回地面后，再進(jìn)行選育、培植出植物的新種質(zhì)、新材料、新品種；最后進(jìn)行地下攻堅(jiān)，先將它們統(tǒng)統(tǒng)播種下去，然后將選出的種子再播種、篩選，讓它們自交繁殖，如此繁育至少四代后，才有可能獲得遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良突變系。

這樣，每次經(jīng)歷太空遨游過(guò)的種子，都要經(jīng)過(guò)連續(xù)四季以上的篩選鑒定，其中的優(yōu)系再經(jīng)過(guò)考驗(yàn)和農(nóng)作物品種審定委員會(huì)的審定，才能稱其為真正的“太空種子”。

中國(guó)農(nóng)科院作物科學(xué)所航天育種中心主任劉錄祥指出，誘變表現(xiàn)得十分隨機(jī)，在一定程度上是不可預(yù)見(jiàn)的。太空育種并不是每顆種子都會(huì)發(fā)生基因誘變，其誘變率一般為百分之幾甚至千分之幾，而有益的基因變異僅是千分之三左右。也就是說(shuō)，即便是同樣的種子，搭載同一顆衛(wèi)星，其誘變結(jié)果也可能有所不同。

航天育種是一個(gè)育種研究過(guò)程，種子搭載只是走完萬(wàn)里長(zhǎng)征一小步，不是一上去就“變大”，整個(gè)研究最繁重和最重要的工作是在后續(xù)的地面上完成的。

遨游太空后 種子有何不同

特殊的空間環(huán)境使得太空育種與傳統(tǒng)地面誘變育種相比，具有變異率高、變異幅度大、有益變異多、穩(wěn)定性能強(qiáng)等特點(diǎn)，因而能夠培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、多抗良種。

記者了解到，在空間環(huán)境中的高能粒子輻射、微重力、高真空等綜合因素協(xié)同作用下，植物種子的dna被雙鏈擊穿，產(chǎn)生斷裂并重新排序，而地面的誘變技術(shù)只能讓dna被單鏈擊穿，因此，太空育種變異率更高。

以水稻為例，它的自然變異率在二十萬(wàn)分之一左右，化學(xué)誘變的變異率也只有千分之幾，而經(jīng)空間誘變的水稻變異率可達(dá)百分之幾。

空間誘變植物一般在第四代后狀態(tài)便達(dá)到穩(wěn)定，少數(shù)植物在第三代就可穩(wěn)定。比常規(guī)育種的第六代穩(wěn)定提前兩代，對(duì)縮短育種周期極為有利，可以節(jié)約許多人力物力。

此外，太空育種不但能出現(xiàn)一些如產(chǎn)量、株高、生育期、品質(zhì)、抗病性等常規(guī)誘變育種的變異，還能出現(xiàn)一些其他理化因素處理較少出現(xiàn)的特殊變異類型，如果實(shí)早熟、大果型變異，花卉花形變異、花色變異等。

太空農(nóng)產(chǎn)品是否安全

多年來(lái)，關(guān)于轉(zhuǎn)基因食品的安全問(wèn)題一直是公眾關(guān)心的熱點(diǎn)問(wèn)題。今年兩會(huì)期間，“轉(zhuǎn)基因”這個(gè)熱得發(fā)燙的話題也引發(fā)了眾多爭(zhēng)議。人們不禁會(huì)問(wèn)，那太空蔬菜到底安全嗎？

在自然環(huán)境中，植物種子實(shí)際上也在發(fā)生變異，只是變異過(guò)程極其緩慢，變異頻率很低。而人類早期的植物育種方法大都是對(duì)自然變異的選擇和利用，并被證明是安全可行的。

太空育種是利用空間環(huán)境條件加速生物體的變異過(guò)程，這與自然變異在本質(zhì)上是沒(méi)有區(qū)別的。

“太空育種只是將植物dna打亂重排，并沒(méi)有導(dǎo)入其他外來(lái)基因?！眲⒚粽f(shuō)，“這是太空育種與轉(zhuǎn)基因的本質(zhì)區(qū)別?！?/p>

此外，太空遨游歸來(lái)的當(dāng)代種子還要經(jīng)過(guò)幾代的田間選育、分子監(jiān)測(cè)，推廣之前還需通過(guò)諸多監(jiān)測(cè)。劉敏說(shuō)，同時(shí)還要進(jìn)行機(jī)理研究，知其然，還要知其所以然，才能讓人信服。

未來(lái)空間站將是“會(huì)飛的農(nóng)場(chǎng)”

民以食為天，農(nóng)以種為先。優(yōu)良品種是農(nóng)業(yè)發(fā)展的決定性因素，對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量、改善農(nóng)作物品質(zhì)具有不可替代的作用。

目前，我國(guó)航天科研人員和農(nóng)業(yè)專家充分發(fā)揮了自己的聰明才智，把航天這一最先進(jìn)的技術(shù)領(lǐng)域與農(nóng)業(yè)這一最古老的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)相結(jié)合，利用航天誘變技術(shù)進(jìn)行農(nóng)作物育種，對(duì)加快我國(guó)育種步伐，提高育種質(zhì)量，探索具有中國(guó)特色的新興育種研究領(lǐng)域具有十分重要的意義。

現(xiàn)如今，面對(duì)這種新的育種技術(shù)，有些持反對(duì)態(tài)度的人表示，既然太空育種優(yōu)勢(shì)突出，為何它在美國(guó)、俄羅斯等航天大國(guó)中鮮有聽(tīng)聞？

其實(shí)，早在上世紀(jì)60年代初，蘇聯(lián)和美國(guó)的科學(xué)家開(kāi)展過(guò)將植物種子搭載衛(wèi)星上天的實(shí)驗(yàn)。但畢竟美蘇等國(guó)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)壓力小，因此，太空育種技術(shù)更多被用于解決空間站里航天員的食品自給問(wèn)題。

目前，根據(jù)載人航天的需要，美俄等國(guó)正在致力于探索空間條件下植物的生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律，使宇宙飛船最終成為“會(huì)飛的農(nóng)場(chǎng)”。（胡逢超）