我國航天育種創(chuàng )造直接經(jīng)濟效益逾千億元

　　太空種子結碩果(大數據觀(guān)察)

　　本報記者 常 欽

　　《 人民日報 》( 2024年04月12日 第 07 版)

　　清明節前完成播種后，江西省遂川縣碧洲鎮農民王頭生隔三差五就會(huì )來(lái)到水田邊，查看“太空蓮”的長(cháng)勢，“你瞧，現在都長(cháng)出立葉了，后期管理好，收成錯不了。”

　　“上過(guò)太空的蓮子就是不一樣，畝產(chǎn)翻番、口感鮮甜。”王頭生打開(kāi)了話(huà)匣子，“畝產(chǎn)1000斤，毛收入6000元，真是實(shí)實(shí)在在的致富蓮。”

　　王頭生所說(shuō)的“上過(guò)太空的蓮子”，便是航天育種的成果“太空蓮36號”，如今推廣面積超2000萬(wàn)畝，占全國白蓮種植面積的80%以上。

　　“航天育種也叫太空育種，是讓種子搭乘返回式航天器進(jìn)入太空，利用宇宙射線(xiàn)、微重力、高真空等特殊環(huán)境誘發(fā)種子基因變異。種子返回地面后，再選擇可遺傳的優(yōu)良變異用于培育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)多抗植物新品種。”中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所黨委書(shū)記、國家航天育種工程首席科學(xué)家劉錄祥介紹。

　　1987年8月，我國第九顆返回式衛星首次搭載水稻、辣椒等種子，開(kāi)啟了我國農作物種子的太空之旅。據介紹，目前我國已進(jìn)行航天育種搭載實(shí)驗3000余項，育成主糧審定品種260多個(gè)，蔬菜、水果、林草、花卉新品種上百個(gè)，年增產(chǎn)糧食20多億公斤，創(chuàng )造直接經(jīng)濟效益逾千億元。

　　航天育種的一大批新品種已走入市場(chǎng)、走上餐桌，進(jìn)入日常生活

　　在“蔬菜之鄉”山東省壽光市，中國國際蔬菜科技博覽會(huì )10號館的航空育種展區里，番茄、茄子、辣椒等蔬菜長(cháng)勢良好。“這里共展示了13個(gè)新品種，都是航天育種成果的代表，具有高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、早熟、抗病力強等優(yōu)點(diǎn)。”場(chǎng)館負責人馬尊娟介紹。

　　早年間，來(lái)自山東省平度市的47克青豐一號小麥種子、20克馬家溝芹菜種子、21克明村大黃埠西瓜種子、10克櫻桃番茄種子隨我國神舟七號載人飛船一起飛上太空，種子返回地面后，運用選育、雜交等技術(shù)，豐富了育種遺傳資源，為培育出產(chǎn)量更高、抗性更強、品質(zhì)更優(yōu)的新品種提供了充足的技術(shù)參考與支持。

　　“太空西紅柿現已經(jīng)過(guò)5代繁育了，今年夏天市民就能?chē)L鮮了。”這些西紅柿色澤比較深，而且個(gè)頭相對較大。平度市明村鎮大黃埠村黨支部書(shū)記吳仁杰說(shuō)，今年村里種了5畝太空西紅柿，長(cháng)勢好、個(gè)頭大、產(chǎn)量高，而且非常甜，“據專(zhuān)家檢測，它所含的番茄紅素要比普通西紅柿高出4到6倍。”

　　原產(chǎn)于北美地區的蔓越莓，如今成了黑龍江特產(chǎn)。為了培育出擁有自主知識產(chǎn)權的蔓越莓新品種，黑龍江省撫遠市的蔓越莓種子曾兩度搭乘神舟飛船。比拳頭大的彩椒、又大又甜的草莓……太空種子落地發(fā)芽結果，扮靚百姓餐桌，豐富著(zhù)人們的味蕾。

　　“從糧食作物、蔬菜水果到花卉牧草等，航天育種的一大批新品種已走入市場(chǎng)、走上餐桌，進(jìn)入日常生活。”劉錄祥介紹，我國先后利用各類(lèi)航天器，搭載植物種子、菌種、試管苗等，從小麥、水稻、玉米、大豆、油菜、花生、棉花等主要糧棉油作物，以及番茄、辣椒、黃瓜等園藝作物中，育成和應用了一系列新品種，在牧草、林木、花卉等領(lǐng)域也有一定規模的推廣應用。

　　“太空旅行”后，距離成為真正的太空種子還有很長(cháng)的路

　　不是所有的種子上天后都會(huì )發(fā)生奇妙變化。有的種子在空間飛行一周，最長(cháng)的在太空中遨游了27天，能夠改變的概率可能只有千分甚至于萬(wàn)分之幾。“不管是航天育種，還是其他育種方法，歸根結底都是創(chuàng )造變異、選擇變異，然后利用變異的過(guò)程。育種專(zhuān)家培育太空種子，不僅追求產(chǎn)量，同時(shí)也看重品質(zhì)提高、營(yíng)養改善等優(yōu)良性狀。”劉錄祥介紹。

　　種子篩選是航天育種的第一步。“航天器的每一克載荷資源都很寶貴，上天的種子都是精挑細選出來(lái)的。”劉錄祥說(shuō)，航天育種材料種類(lèi)豐富，既有主要農作物、經(jīng)濟作物等種子，也有不同地方特色品種和珍稀物種的種子，還有微生物菌種等。近年來(lái)，在全國航天育種協(xié)作組和航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新聯(lián)盟推動(dòng)下，一批批“希望的種子”乘著(zhù)神舟飛船升空、跟著(zhù)“嫦娥”航天器繞月，實(shí)現批量化航天育種。

　　“太空旅行”是第二步，在這之后，距離成為真正的太空種子還有很長(cháng)的路。據介紹，要培育出比較成熟的品種，至少要8—10年時(shí)間。漫長(cháng)的選育過(guò)程中，產(chǎn)量、抗性、品質(zhì)、市場(chǎng)價(jià)值等每一項都要過(guò)關(guān)。任何一個(gè)環(huán)節出了問(wèn)題，就可能導致前功盡棄。“大量的品系在試驗的過(guò)程中被淘汰，留下來(lái)的只有通過(guò)專(zhuān)業(yè)機構品種審定(或鑒定)的，才叫太空種子，比例非常小。”劉錄祥說(shuō)。

　　如今，經(jīng)過(guò)航空育種的小麥在內蒙古自治區呼倫貝爾地區及周邊的種植面積達到200萬(wàn)畝以上。“航天育種只是一種誘變方法，回到地面后的選育方法與常規育種沒(méi)有太大區別。”呼倫貝爾農墾拉布大林農牧場(chǎng)有限公司技術(shù)員楊光偉介紹，種子回來(lái)后，要進(jìn)行地面第一次試種，出苗后選擇有良好變異的單株進(jìn)行第二代種植，然后把好的突變體后代再進(jìn)行第三代種植，經(jīng)過(guò)多代繁育最終獲得穩定的新品種。

　　3月8日，北大荒薯業(yè)集團與航天生物集團廣梅航天育種研發(fā)中心簽訂空間生物搭載試驗項目合作協(xié)議，合作期限3年。試驗過(guò)程中，北大荒薯業(yè)將提供馬鈴薯薯粒(三個(gè)品種)、馬鈴薯實(shí)生籽(三個(gè)組合)進(jìn)行搭載試驗。“種薯是馬鈴薯產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵。目前，航天育種已成為創(chuàng )制新種質(zhì)資源的重要途徑。”北大荒薯業(yè)集團相關(guān)負責人馬力說(shuō)。

　　中國空間站正式建成，構建基于空間站的航天育種新體系

　　在中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所大廳，各式各樣的太空種子被裝在一排排貼有品種標簽的透明罐子里。中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所從1994年開(kāi)始航天育種研究工作，至今已有30年。

　　“魯原502”就是由中國農業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所和山東省農業(yè)科學(xué)院原子能農業(yè)應用研究所合作選育的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種，也是目前我國航天育種中單一品種累計推廣面積最大的農作物品種。“‘魯原502’解決了小麥大穗型品種易倒伏的難題，已成為全國主導品種，累計推廣1億畝。”劉錄祥說(shuō)。

　　水稻、小麥、棉花、蔬菜……利用航空育種技術(shù)，我國已培育出一系列高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的農作物新品種。國審超級稻品種Ⅱ優(yōu)航1號，實(shí)現了高產(chǎn)與優(yōu)質(zhì)的協(xié)同改良，創(chuàng )造并保持了再生稻百畝單產(chǎn)世界紀錄；2021年通過(guò)河北省審定的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)面條小麥品種航麥802，耐鹽性和綜合抗病性突出，適應性強；2022年通過(guò)新疆維吾爾自治區審定的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)小麥品種航麥106，抗白粉病、葉銹病和條銹病能力強，膳食纖維含量高。

　　航天育種的關(guān)鍵之一是種子材料的空間搭載。2006年全國航天育種協(xié)作組組建，聯(lián)合有關(guān)方面啟動(dòng)航天育種工程，發(fā)射首顆育種衛星“實(shí)踐八號”。根據計劃，2024年將與中國空間技術(shù)研究院聯(lián)合推進(jìn)可重復利用返回式衛星工程，發(fā)射第二顆航天育種專(zhuān)用衛星。同時(shí)，目前利用地面高能加速器模擬宇宙粒子開(kāi)展的航天誘變機理研究也取得良好進(jìn)展。

　　“值得一提的是，現在我們有了自己的空間站，開(kāi)啟了空間站時(shí)代的航天育種。”劉錄祥說(shuō)，育種專(zhuān)家可以通過(guò)開(kāi)發(fā)空間輻射生物學(xué)艙外暴露裝備與技術(shù)，開(kāi)展真正的太空誘變育種，構建基于空間站的航天育種新體系，一方面可以精準設計和深度解析航天誘變機理，另一方面可以開(kāi)展航天育種關(guān)鍵技術(shù)及重大基因誘變發(fā)掘與性狀整合，開(kāi)發(fā)多樣化的新品種。接下來(lái)，將結合推進(jìn)種業(yè)振興行動(dòng)等重大工程，發(fā)揮航天育種在新種源創(chuàng )制中的優(yōu)勢，開(kāi)展協(xié)同攻關(guān)。(人民日報)