和嫦娥五号一起“上天”的水稻种子发芽了!

原创 PC4f5X  2020-12-29 10:58 

来源:科技日报

搭载嫦娥五号在月球遨游23天后,一批约重40克水稻种子顺利返回地球,标志着我国水稻育种首次完成深空空间诱变试验的搭载,具有里程碑式的意义。

12月23日,国家探月与航天工程中心在北京举行了嫦娥五号搭载种子交接仪式。这批“奔月”的水稻种子来自华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心(以下简称航天育种中心)。28日,记者在航天育种中心看到,有一些“奔月”水稻种子已经发芽,正准备进行后续研究。

“奔月”为了选育新品种

一听到有机会到月球旅行,水稻种子们沸腾起来了。原来中国首个实施无人月面取样返回的月球探测器嫦娥五号,准备搭载上水稻种子们一起去看看。

不过,水稻种子们可是肩负重任。我国是首创利用航天技术进行作物诱变育种的国家。“变异是物种进化的基础,也是新品种选育的基础。” 航天育种中心副主任郭涛介绍,“深空极端环境是诱发变异极为独特的因素,理解深空极端环境包含了两个重要科学问题:生命是怎么启动,以及物种如何进化,这对于新品种选育非常重要”。

根据国家粮食安全要求,到2030年,我国稻谷总产量要增加10%左右。郭涛进一步介绍说:“水稻是遗传学研究的一个模式生物。选择水稻开展深空搭载研究物种进化,不仅有助于理解深空环境的遗传效应,且可将所获得的优良变异应用于水稻品种选育,有助于提升农业生产水平。”

在此次备受全球关注的揽月征程上,航天育种产业创新联盟获得了极其珍贵的空间诱变试验载荷资源。这就有了开头的一幕。但谁能被光荣选上呢?“所选的种子特性要与科研目标相匹配。”郭涛表示,种子首选应是性能优良、稳定。

经严格科学的“选秀”,最终来自航天育种中心的“航聚香丝苗”水稻种子脱颖而出。这个种子出自“太空世家”,它的“父亲”华航31号和“母亲”航恢1508都去过太空,华航31号是利用空间诱变及现代生物学技术培育出的超级稻,而“航聚香丝苗”自身属于香型、多抗、优质、丝苗型水稻新品种。

作为我国航天育种领域重要的国家级科研创新平台,航天育种中心自1996年以来先后进行了24次植物空间诱变试验。但与之前我国航天育种所搭载的返航卫星、神舟飞船相比,这次有所不同。“飞行时间长,遭遇了范艾伦辐射带、太阳黑子爆发两大事件,且首次完成深空空间诱变试验的搭载。深空环境更接近真实空间极端环境,预期将产生更强烈的遗传效应,这有助于我们寻找深空与前期近地轨道间的效应差异,为深入研究航天育种变异规律提供重要的实验样本和数据。”郭涛说。

未来将产出100%原始创新成果

如今,搭载嫦娥五号“奔月”归来的种子们静静躺在实验室里。

“搭载只是第一步。接下来会通过一系列的自交或者杂交,从抗病虫害、耐逆性、适应机械化生产等方面,培育适合未来需求的优良水稻新品种,通过给予多元化的水稻品种服务于国家‘种子安全’大战略。”郭涛说。

国以农为本,农以种为先。种子是农业的芯片,一粒种子关系着中国人的饭碗。我国作为世界第二大种子大国,种业市场规模将近千亿,但种业自主创新水平与发达国家还有较大差距,突破种业卡脖子关键问题,对确保“米袋子”“菜篮子”安全供给具有重要意义。

郭涛表示,此次深空空间诱变实验,有望帮助人类更深入了解水稻如何响应深空环境的分子及遗传机制;获取一批具有重要价值的优良新基因,并形成完善的关键基因利用技术体系,服务于水稻品种选育;选育一批高产、优质、多抗、绿色的水稻新品种,满足多元化产业需求,通过产学研合作推广应用,提升我国粮食安全水平。

“这次搭载嫦娥五号进行深空空间诱变试验,属于100%中国原创,将来也将产出100%原始创新的成果。” 航天育种中心主任陈志强认为,应对搭载的材料进行全方位、全链条的研究,规划好从基础研究到应用基础研究,再到应用研究的整链条路线布局。他表示,希望借此机会,实实在在创建、发现一批好的基因和突变体,培育一批优质新品种,服务国家粮食生产,支撑我国粮食安全。

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