科创未来丨太空遨游回来的水稻种子,有啥不一样?

360影视 欧美动漫 2025-06-23 18:22 3

摘要:“我们曾经选择了一些种子跟随神舟系列飞船送上太空,现在这片田的水稻,就是那批种子培育的后代。”四川省农业科学院生物技术核技术研究所(以下简称省农科院生核所)副所长、四川省水稻航天育种工程研究中心副主任王平说。

川观新闻记者 阚莹莹

6月17日,广元市剑阁县杨村镇柏梓村,水稻已经返青。

外表看起来并没有任何差别的水稻,却“身世”各异。其中一片尤为特殊,它们的祖先曾经背负使命,遨游太空。

“我们曾经选择了一些种子跟随神舟系列飞船送上太空,现在这片田的水稻,就是那批种子培育的后代。”四川省农业科学院生物技术核技术研究所(以下简称省农科院生核所)副所长、四川省水稻航天育种工程研究中心副主任王平说。

上过太空的种子,有啥不一样?

看变化:

代株高、生育期有可能明显改变

2002年开始,省农科院生核所水稻团队就把科研方向瞄准了水稻航天育种。把种子送上太空,就是要利用太空中的高能粒子不断冲击种子DNA。DNA断裂后再愈合,很可能在短时间内产生基因变异,这个过程被称为太空诱变。基因变异后的种子,是育种家的宝贵材料。

“基因变异后的种子,回到地球种植后,它的后代可能在某些性状上发生改变,比如产量、生育期、株高等。”王平说。如果种子要在地球环境下自然发生基因变异,这个过程极其缓慢,几率也很小很小。在太空中利用其特殊的综合环境因素,包括宇宙射线、微重力、弱地磁、高真空等进行诱变,可以极大提升变异的概率。

普通水稻(右)和太空诱变后颜色发生变化的水稻(左)。

“神舟三号”“神舟四号”飞船、第十八颗返回式卫星、“实践八号”育种卫星……随着一批批水稻种子从太空返回地球,王平和团队开展了多年的筛选种植。他们发现,去过太空的水稻种子后代,株高和生育期是最容易改变的性状,而这恰好能解决种植上面临的难题。

“对于种粮大户来说,水稻株高非常重要。一旦太高,水稻就很容易倒伏,不便于机器收割。而太空诱变后的种子后代,其中不少表现出了更矮的性状。”王平说。一般的水稻成熟后在1.2米左右,太空诱变后代矮的可以降低10厘米,甚至40厘米。

其次是生育期。在近些年的水稻生产中,大户更重视生育期更短的品种。生育期更短,意味着可以为下一茬的作物留足更多的准备时间。尤其是四川大面积的稻麦轮作区,如果上一季的水稻成熟收割较迟,稻田没有留够充足的时间排湿,就会耽误小麦播种时间,影响产量。太空诱变的后代很容易筛选到短生育期材料,有的生育期能够比原先缩短5—7天。

看成果:

四川水稻太空“后代”已达20多个

去年,省农科院生核所、四川省水稻航天育种工程研究中心培育出的水稻新品种“花香优872”通过四川省品种审定,米质达农业农村部一等优质米标准,产量高、抗病性强。截至目前,包括“花香优872”在内,团队通过太空诱变育种培育出的品种已达20多个。其中种植表现较好的品种,推广面积达到40万亩。

去年通过四川省品种审定的“花香优872”。

“很受种粮大户欢迎的航天水稻‘花优707’生育期只有140天,它的平均亩产能够达到600—650公斤,比普通品种高6%。因为米质好,‘花优707’还获得了四川省‘稻香杯’一等奖。”种子推广企业四川华锐农业开发有限公司相关负责人介绍。

在四川省水稻航天育种工程研究中心,太空诱变育种正在和基因编辑等其他高科技育种手段结合,加快育种速度。

“诱变后变异的基因,我们可以通过分子生物学技术快速定位,并且可以把基因导入其他品种中,也可以通过基因编辑快速创制相同突变性状,创制出综合性状表现好的新品种。”王平说。

除了培育优良新品种,太空诱变育种的成果还用在了水稻制种领域。

在四川省水稻航天育种工程研究中心的展示柜上,摆放着两种稻谷。一种的稻壳是正常的黄白色,另外一种则呈现出红褐色。红褐色的稻谷,是稻谷经过太空诱变后的后代。这次颜色基因的变异,对于水稻育种来说,是一个重要的发现。

“水稻制种的种子很容易掺杂其他品种,杂种越多,种子纯度越低。一旦种植户购买播种后,产量、品质很容易受损。”王平说,用颜色变异后的品种生产的种子,就可以通过色选机实现全程机械化制种,降低制种成本,提高制种效率。

来源:川观新闻一点号

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