成功的太空育種，產量大、耐性高，正給未來農業帶來新的想象空間。據新華社報道，12月5日凌晨，神十四航天員平安抵京，同時帶回的還有第三批空間科學實驗樣品。其中3個生物樣品冷包裝載的是水稻和擬南芥的實驗樣品，這也是國際上首次在軌獲得水稻種子。
業內分析人士指出，太空育種從帶回種子到成功上市，需要經歷從登記到成果轉化以及田間試驗等共計5-8年的時間。如果本次在軌獲得的水稻種子能像之前的在空育種品種一樣實現量質雙增，將有效減少我國糧食對外依存度，提高中國糧食抗風險能力，甚至將造福全人類。
全球首次在軌獲得水稻種子
(資料圖片)
據中科院分子植物卓越中心官網消息，本次在空間站開展的、國際首次成功的水稻從種子到種子全生命周期培養實驗，由中國科學院分子植物科學卓越創新中心鄭慧瓊研究團隊承擔。水稻和擬南芥種子經歷了120天的空間培育生長，完成了從種子到種子的發育全過程，是國際上首次在軌獲得水稻種子。之前國際上在空間只完成了擬南芥、油菜、豌豆和小麥從種子到種子的培養。
目前，返回水稻和擬南芥樣品一部分已做固定處理，水稻種子帶回中科院實驗室繼續培養。
世界首次成功的在軌水稻種子和地面的相比有什么特別之處？鄭慧瓊在接受央視新聞采訪時指出，一個是水稻的根向上、下各個方向生長，地球重力定向的向下生長的情況在空間站消失了，就連莖上也長了很多根；另外，在莖的節上面還發出了很多其他的側枝，這在地面也是沒有的，水稻的形態跟地面有很大的差別。
鄭惠瓊表示，下一步團隊將進一步對帶回來的種子的蛋白質、營養物質、能否萌發、后代活力等進行分析。
之所以要如此努力在太空站培育水稻種子，中科院分子植物卓越中心也進行了解釋：水稻是人類主要的糧食作物，養活了世界上近一半的人口，也是未來載人深空探測生命支持系統的主要候選糧食作物。人類要在空間長期生存，就必須要保證植物能夠在空間完成世代交替，成功繁殖種子。但是，之前國際上在空間只完成了擬南芥、油菜、豌豆和小麥從種子到種子的培養，而主要糧食作物水稻，此前尚沒有能夠在空間完成水稻全生命周期的培養。
“中國首次在太空育種獲得水稻種子，改變水稻和擬南芥種子遺傳性基因突變，對中國這種人口多、耕地少的國家來說，應該是搶占了新的高地。同時我國也可以向其他耕地多、人口少的國家提供新的水稻和擬南芥種子，或許能夠增加新的新基因資源。”北京工商大學教授洪濤向北京商報記者分析道。
產量和耐性的新期待
為什么各國都在進行太空育種實驗？太空育種有什么獨特之處？
資料顯示，太空育種，也稱空間誘變育種，是將農作物種子或試管種苗搭載返回式太空艙，進入太空，利用太空的高真空、宇宙射線、微重力等特殊環境的共同誘變作用，使生物自身產生基因變異，再回到陸地上，經過科研人員多代篩選、培育，形成特性穩定的新品種。
與一家太空育種公司有合作的首都新鮮食材基地運營總經理呂志剛向北京商報記者介紹，相較于在地球土生土長的農作物，太空育種并在試驗中培育成功的作物一方面整體耐性會更好，抗病性、抗熱性、抗寒性都會有所提升；另一方面，太空育種在不受地球重力影響的情況下，株型會有所變化，后期如果試驗成功，其收成也會大大提高。
不過，呂志剛也指出，太空育種帶回來的種子，并不能完全確保后期一定優于地球原有的作物，“從基因變異的角度講，太空育種有可能好也有可能壞，需要試驗一段時間才有定論。最終試驗成功并上市的種子，需要經歷從太空帶回來、登記到成果轉化以及田間試驗等共計5-8年的時間”。
就試驗成功的太空種子的優點而言，洪濤進行了進一步解讀。他表示，太空育種使基因變異頻率高、變異周期短，可以創造出許多在地面上無法獲得的新基因資源。同時，太空育種能夠探索在失重的太空條件下，育種的環境條件改變后，對于植物種子的變化情況，是否能夠適應性生長，從而探索在太空中人類如何利用植物生存。
“如果本次獲得的在軌水稻種子和之前的品種一樣實現產量增長，從小處講可以助農發展，從大處講可以減少我國糧食對外依存度，提高中國糧食抗風險能力，同時利用太空中生長出來的種子進行嫁接生長出新的優良嫁接品種，也可能提高產量、提高品質。在提高我國在國際上糧食地位的同時，還將造福全人類。”洪濤說道。
太空種子已種植1.5億畝
事實上，我國乃至國際在太空育種上已經有過多年的探索。
北京商報記者梳理發現，“太空育種”起步于20世紀60年代，目前世界上只有美國、俄羅斯和中國三個國家成功進行了衛星搭載太空育種。中國的太空育種始于1987年，最開始僅為蔬菜種子，隨著太空育種技術不斷發展，糧食、蔬菜、水果、油料等農作物品種，花卉、中草藥及制藥、釀酒等微生物類都有涉及。超市常見的太空椒便是太空育種的成功品種。
據洪濤介紹，經歷過太空遨游的蔬菜等農作物種子，大多數都發生了遺傳性基因突變，返回地面種植后，不僅植株明顯增高增粗、果型增大，產量比原來普遍增長10%-20%，而且品質大為提高，作物肌體也更加強健，對病蟲害的抗逆性特別強。
北京航天育種中心的專家曾作過一項對比試驗，發現經過太空搭載的水稻蛋白質含量比原來提高了8%-12%，且“太空水稻”的顆粒飽滿，滋味好，每畝產量高達650-700公斤；青椒通過太空搭載，變得果大色艷，又嫩又香，籽少肉厚，除了產量增長兩成左右外，維生素C和可溶性固態物、銅鐵等微量元素含量都比原來高出7%-20%。
據相關媒體報道，截至2021年初，我國太空育種后的累計種植面積已達1.5億畝。
部分消費者認為太空育種的農作物及種子似乎比地球原生態的更貴，對此，呂志剛分析稱，“價格略高是正常的，算上太空育種和試驗的各種投入，太空育種的農作物價格其實都在合理區間”。
據了解，前述太空育種公司計劃與呂志剛所在的首都新鮮食材基地進行育種示范試驗，培育品種主要為太空育種的辣椒。但由于種種原因，合作暫未進入實質落地階段。
具體到太空育種行業，據天眼查數據顯示，與“太空育種”相關的企業共有34家。業內分析認為，不斷帶回的新的太空種子需要漫長的試驗過程，也將給相關的技術公司和試驗基地帶來新的機會。
北京商報記者 方彬楠 陸珊珊
（責任編輯：王治強 HF013）關鍵詞：
