實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星載荷交付儀式今天（24日）上午在京舉辦。據(jù)了解，這是我國(guó)首顆可重復(fù)使用返回式技術(shù)試驗(yàn)衛(wèi)星，其所搭載的植物及微生物育種載荷、自主可控和新技術(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)載荷、空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)載荷、社會(huì)公益和文化創(chuàng)意載荷等回收類(lèi)載荷，近日已全部順利回收。
本次交付一個(gè)非常重要的部分，就是植物及微生物育種載荷，說(shuō)白了，就是用于航天育種的載荷。不少朋友好奇，這些年總聽(tīng)到這個(gè)關(guān)鍵詞，但航天育種究竟能起到什么作用？農(nóng)作物種子上了太空，會(huì)發(fā)生變異嗎？所謂的“變異”究竟可怕嗎？這些太空育種的成果走上百姓餐桌，需要經(jīng)歷怎樣的過(guò)程？
“航麥系列”品種
走進(jìn)中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所重大工程樓的科技展廳，作物科學(xué)研究所黨委書(shū)記、副所長(zhǎng)，國(guó)家航天育種工程首席科學(xué)家劉錄祥依次介紹著這些曾經(jīng)登上太空的“種子乘客”。
劉錄祥：現(xiàn)在您看到的這個(gè)地方，我們擺了很多“航麥系列”的品種，這些品種都是我們通過(guò)歷次的航天搭載選育的一些優(yōu)良品種。
他解釋?zhuān)教煊N也叫太空育種，是將種子等植物材料搭乘返回式衛(wèi)星和載人飛船等航天器進(jìn)入太空，利用空間環(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。
劉錄祥：“航麥247”，就是我們通過(guò)航天搭載，利用航天誘變技術(shù)和傳統(tǒng)的雜交育種相結(jié)合育成的，2016年通過(guò)國(guó)家審定的品種。這個(gè)品種特點(diǎn)就是產(chǎn)量高，“個(gè)子”很矮，69公分，大風(fēng)刮它也不倒，抗倒伏性非常好，綜合抗病性也非常好?！昂禁?02”是我們新近育成的，非常具有未來(lái)推廣前景的品種。這個(gè)品種2021年通過(guò)了河北省的審定，它的最大特點(diǎn)就是產(chǎn)量、廣適性非常好。它全生育期的耐鹽性達(dá)到一級(jí)，在萌發(fā)階段、春季返鹽階段，以及后期灌漿這三個(gè)關(guān)鍵時(shí)期，耐鹽性非常突出。
航天育種實(shí)驗(yàn)
這些突出的特性，是如何通過(guò)航天育種獲得的呢？劉錄祥表示，對(duì)種子來(lái)說(shuō)，太空就是一個(gè)超級(jí)實(shí)驗(yàn)室，因?yàn)樗邆淞宋⒅亓Α⑷醯卮?、?qiáng)輻射、高真空、極潔凈、超低溫等極端條件。太空誘變因素多，有可能獲得傳統(tǒng)地面誘變得不到的變異，太空誘變可以誘發(fā)植物的多種性狀發(fā)生變異，育種家通過(guò)定向篩選，可以獲得產(chǎn)量或抗病的突變基因。
劉錄祥：經(jīng)過(guò)空間搭載以后，搭載的種子會(huì)出現(xiàn)各種各樣的變異，只有變好的性狀，我們選擇保留下來(lái)、穩(wěn)定下來(lái)，作為種質(zhì)資源給它儲(chǔ)存起來(lái)。有的產(chǎn)量高、有的品質(zhì)好、有的抗性好，那我們就要用誘變獲得的這些新的種質(zhì)資源，與當(dāng)前的主栽品種做雜交，使得它優(yōu)良性狀得到累加。物理誘變、核輻射誘變，包括航天誘變、化學(xué)誘變，所有的誘變都是隨機(jī)的。但是這個(gè)隨機(jī)性，恰恰在我看來(lái)是一個(gè)多樣性的表現(xiàn)，關(guān)鍵在于我們要制定一個(gè)育種目標(biāo)所期望的定向篩選方案。
那么，這些優(yōu)良性狀既然是通過(guò)航天育種導(dǎo)致的基因變異所獲得的，會(huì)不會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響呢？劉錄祥表示，不管是核輻射誘變、化學(xué)誘變還是航天誘變，和自然界的自然變異，在本質(zhì)上都是一樣的。
劉錄祥：我過(guò)去30年，年年都在回答這樣的問(wèn)題。首先第一個(gè)問(wèn)題要搞清楚，我們只是用了一個(gè)外力，促使生物體本身的基因發(fā)生改變。自然界里面生物進(jìn)化主要的動(dòng)力就在于變異，沒(méi)有變異就沒(méi)有生物的進(jìn)化，幾千年來(lái)大家都認(rèn)為自然變異不可怕，我們通過(guò)人工的辦法只是去加速了這個(gè)自然變異的進(jìn)程和頻率。1996年第十七顆返回式衛(wèi)星就專(zhuān)門(mén)搭載了一批種子，返回以后我們就立即用專(zhuān)業(yè)的設(shè)備去檢測(cè)，沒(méi)有增加任何放射性，它的安全性跟我們地面長(zhǎng)期保存的種子安全性是相等的，大家可以安全地享用。
“航麥802”品種
那么，從航天育種，到走上百姓餐桌，這中間又需要走過(guò)怎樣的歷程呢？劉錄祥介紹，這些“種子乘客”從太空返回之后，需要經(jīng)歷兩至三年優(yōu)中選優(yōu)的過(guò)程，再培育出可以規(guī)?；?、商業(yè)化應(yīng)用的品種。等真正成為大眾消費(fèi)的食品，最快也需要8到10年的時(shí)間。
劉錄祥：就這一次實(shí)踐十九號(hào)搭載的種子，如果從育種家的角度來(lái)講，第二年就可以看到效果，他獲得了變異的種子，就滿(mǎn)足了；但是對(duì)種業(yè)企業(yè)來(lái)講，它要的是能夠在大田規(guī)模化、商業(yè)化應(yīng)用的品種，可能得5到6年；它的產(chǎn)品要形成食品到普通大眾的餐桌上，要更長(zhǎng)的周期，審定到商業(yè)化到產(chǎn)品，8到10年是最快的，這是所有品種繞不過(guò)去的一個(gè)必經(jīng)之路。
從1987年中國(guó)第九顆返回式衛(wèi)星首次搭載農(nóng)作物種子飛向太空至今，中國(guó)航天育種已走過(guò)30余年的發(fā)展歷程。劉錄祥表示，在國(guó)際原子能機(jī)構(gòu)整個(gè)誘變育種的數(shù)據(jù)庫(kù)中，總共登錄有3400多個(gè)突變品種，其中來(lái)自中國(guó)選育出的品種大約占1/3，航天育種功不可沒(méi)；此次實(shí)踐十九號(hào)衛(wèi)星載荷交付所呈現(xiàn)出的，是我國(guó)在航天育種方面長(zhǎng)足的進(jìn)步。
劉錄祥：中國(guó)的航天育種經(jīng)歷了隨機(jī)搭載，也就是無(wú)源搭載；有源搭載——實(shí)踐八號(hào)；然后精準(zhǔn)搭載——我們的空間站，走向了一個(gè)精準(zhǔn)設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)誘變的道路。實(shí)踐十九號(hào)的發(fā)射回收，真的是里程碑式的。實(shí)踐十九號(hào)這一次有效載荷幾乎覆蓋了糧棉油菜瓜果主要的品種。它有一個(gè)非常重要的，就是衛(wèi)星艙可重復(fù)利用，大大降低了我們的成本，瞄準(zhǔn)商業(yè)化利用。這一次征集了多個(gè)國(guó)家的生物載荷，也是踐行了人類(lèi)命運(yùn)共同體，大家大協(xié)作的理念，能夠更好地服務(wù)于我們?nèi)祟?lèi)的食物安全、糧食安全、營(yíng)養(yǎng)安全。
圖片丨中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所供圖
