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刊名: 教育研究
       Educational Research
主办:  中国教育科学研究院
周期:  月刊
出版地:北京市
语种:  中文;
开本:  16开
ISSN: 1002-5731
CN:   11-1281/G4
邮发代号: 2-277
投稿邮箱:jyyj79@126.com

历史沿革:
现用刊名:教育研究
创刊时间:1979

该刊被以下数据库收录:
中国人文社会科学引文数据库(CHSSCD—2004)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)


空间技术推动我国太空育种蓬勃发展

【作者】 王佳玥

【机构】 湖北省十堰市郧阳中学高三(9)班

【摘要】 太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的农业育种新途径。是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一,通过已进行的太空农业试验,植物、动物等生物体的许多特性奥秘被揭示。在这方面,中国走在世界前列。
【关键词】空间技术;支持;太空育种;发展
【正文】 

  在科幻电影《地心引力》中,宇航员在太空中遇险,最后搭乘中国“天工”空间站上的返回飞船成功脱险返回地球,而在现实中,中国的“天宫”空间站的发展也在持续进行。中国空间站的核心将在2018年发射,并在4年后开始启动运作——中国的空间站建造计划采用模块化设计,单独部分被发射上空间之后,停在轨道上最后组合启动。而一艘货运飞船天舟1号也将在2017年上半年发射,和天宫2号对接。中国的空间站正在有条不紊的发展,而随着中国的发展,目前太空中唯一的空间站国际空间站最长将在2024年结束寿命,届时,中国自己的空间站刚刚运行2年,太空中将只有中国的空间站。随着中国空间技术的发展,我国的太空育种技术将有更大的发展空间。
  太空环境蕴藏着极其丰富和多种多样的资源。太空育种这一选育良种新手段,具有不可低估的经济效益和社会效益。太空育种也是利用太空资源的一次成功的尝试。
  太空育种,也称空间诱变育种。就是将农作物种子或试管种苗送到太空,利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空,宇宙高能离子辐射,宇宙磁场、高洁净)的诱变作用,使种子产生变异,再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的作物育种新技术。太空育种具有有益的变异多、变幅大、稳定快,以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。其变异率较普通诱变育种高3-4倍,育种周期较杂交育种缩短约1倍,由8年左右缩短至4年左右。
  应当看到,太空育种是一个全新的交叉学科,涉及诸多领域,如航天技术、辐射技术、生物技术等,其本身还不是十分成熟和完善。太空搭载毕竟很少,主要是水稻和小麦。因为我国是一个农业大国,太空育种技术受到重视,我国在太空技术方面虽然不是第一位的,但是在太空农业育种方面应该是第一位的。常规育种中的杂交技术一般需要8年才可以获得新品种,太空育种可以缩短一半时间,太空搭载回来以后,在地面上必须要进行不少于4代的培养。太空育种是一个很好的能够缩短育种周期的方法。
  科学家认为,太空育种主要是通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异。由于亿万年来地球植物的形态、生理和进化始终深受地球重力的影响,一旦进入失重状态,同时受到其他物理辐射的作用,将更有可能产生在地面上难以获得的基因变异。综合太空辐射、微重力和高真空等因素的太空环境对植物种子的生理和遗传性状具有强烈影响,但是究竟主要是哪些因素产生影响,以及如何产生影响,至今还没有定论。
  经历过太空遨游的农作物种子,返回地面种植后,不仅植株明显增高增粗,果型增大,产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。到目前为止太空育种取得了不错的成效,但仍无法控制种子的变异方向,只能是任其发展,这是当今世界的科学空白区,等待着科学家们去做进一步的探索。
  植物的种子只要送上太空就能产生突变?种出的蔬菜瓜果就能增产吗?对于太空育种的宣传,往往让人对太空育种的神奇充满向往。大连海事大学环境系统生物研究所所长孙野青教授说,不是说只要种子上过太空,就一定会发生突变。并且不同品种其突变率也有很大差别。经过统计,一般种子突变率是在0.05%———0.5%之间,一点变化都没有的种子有很多。在所发生的突变中,也并非全都是抗病能力增强、高产和早熟等有益变异,甚至从总体上来看,减产、抗病能力减弱等不利于生产的劣性突变表现得更多,因为太空毕竟是一种特殊的极端环境。
  实际上,种子所谓“好”与“坏”的突变都是人为选择的,突变本身是无所谓优劣,做基础研究时,很多“劣性突变”更有利于进行研究种子对宇宙空间环境的敏感性,以及种子在基因修复机制上的研究。
  通过太空育种,培育出了一批新的突变类型和具有优良性状的新品种。例如水稻种子经卫星搭载,获得了植株高、分孽力强、穗型大籽粒饱满和生育期短的性状变异。增产20%,单季亩产400——600千克,最高达750千克。蛋白质含量增加8%——20%,氨基酸总含量提高53%。太空小麦培育出矮杆、早熟、抗倒伏、抗病害、蛋白质含量高的丰产类型。太空番茄长势尤为喜人,株高茎粗,果穗增多,比常规番茄增产15%以上,最高可增产23.3%。黑龙江农科院园艺所选育的“宇番一号”,在全国推广种植面积已超过100万亩。
  地面上普通的青椒、番茄、黄瓜,上天转一遭回来,就摇身一变换了模样。很多人都有些不放心,这些东西敢吃吗?经科学家检测分析,可以非常负责地告诉大家:经过太空育种的水稻依然是水稻,青椒依然是青椒,并无外来生物基因导入与整合,物种没有发生本质的变化。这就比如DNA的基因排列是“1、2、3、4”,经太空育种后的基因排列是“1、3、4、2”,只是排序发生变化。而转基因植物里则有“5”进来,所以就出现了“土豆吃出牛肉味”,“猪肉吃出菠菜味”之说。可见,太空育种与转基因有着根本的区别。
  美国曾对哥伦比亚号航天飞机搭载的番茄种子及果实进行化验分析,结论是:“无毒,可以食用。”联合国的国际粮农组织、国际卫生组织、国际原子能机构已经联合认定:太空种子是安全种子,太空种子培育出的农作物是健康食品。
  先进的航天技术为快速培育优良品种及特异种子资源开辟了一条新途径,为人类进入太空农业时代展示了美好前景。太空育种的效益和成果吸引了美国、俄罗斯,保加利亚、菲律宾等国家,都希望与我国合作。上天“修炼”回到“尘世”的太空种子,具有十分广阔的市场,必将洒播广袤的大地,生产出更多更好的太空食品,给人类带来无限的福音!