你还知道目前太空培育技术所取得的新成就有哪些吗

太空育种及其意义

太空育种又称空间诱变育种或航天育种,是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的育种新途径,是当今世界农业领域中最尖端的科学技术之一.它是利用卫星、高空气球或者是载人飞船将作物种子、微生物菌种等样品搭载至太空,利用空间微重力、高真空、高洁净、大温差、弱磁场和高能粒子辐射等在地球无法模拟的太空条件,对生物材料进行诱变,促使物种遗传基因发生突变,再返回地面选育新种质,培育新品种.由于亿万年来地球植物的形态、生理和进化始终深受地球环境的影响,一旦进入太空,其微重力水平、真空度、质子、电子的辐射含量以及大气结构、气温、空气密度、压强、地磁强度、辐射流和强烈的紫外线照射等条件均与地面有很大差异,这些空间条件都有可能引起微生物遗传性变异,从而使人类获取具有优良性状的新种质资源.

与传统的地面诱变育种相比,太空育种具有变异辐度大、有益变异多、稳定性强、育种周期短等特点.常规育种一般需要.. 5～8年的时间,而太空育种只需要.. 3～4年,这样就大大地加快了育种的速度.并且太空育种能够产生不育系,为进一步进行地面杂交,培育新品种提供了新的种质资源.同时,利用太空育种可以大幅提高作物产量和作物抗性,改良作物品质.除此之外还有更重要的一点,就是太空育种与转基因食品相比不存在安全隐患问题,太空育种实际上只是.. DNA内部发生重组、突变所产生的变异,属于内源基因的改良,并没有外援基因的加入,所以不存在基因安全问题.因而太空育种是培育高产、优质、早熟、多抗,并且安全的良种的有效途径.

2我国太空育种的成就

我国育种工作者,于.. 1987年.. 8月.. 5日在我国发射的第.. 9颗返回式卫星上首次搭载了青椒、小麦、水稻等一批种子,开始了我国太空育种的有益尝试.此后,经过.. 20余年的探索和发展,已建立了全国航天育种研究协作网,使航天育种研究工作取得了可喜的成果.到目前为止,利用返回式卫星、神舟飞船和高空气球,已先后.. 21次将农作物种子送人了太空,其中涉及.. 7O多种植物的.. 1000多个品种.经过多年的地面种植和筛选,育成和审定了包括水稻、小麦、棉花、青椒、番茄、芝麻、牧草等作物的4O多个高产、优质、多抗的农作物新品种,获得了一批有可能对产量和品质等重要经济性状有突破性影响的罕见突变……

2．1粮食作物太空育种成就..

a．我国育种工作者于.. 1987年利用高空气球搭载了粳稻品种“中作59”和“海香”,其M2代在.. 11个性状上均出现了广幅分离,不仅从中获得了产量和品质明显改进的新品系,而且从中选育出了能够恢复籼型雄性不育系育性的粳稻恢复基因突变系,这是迄今为止利用其它手段难以获得的罕见突变它将对水稻亚种间杂种优势的利用产生重大影响……

1992年利用高空气球搭载的水稻品种“ZR9”,经.. 3年选育,获得了早熟、高产、优质的新品系——.. “航育1号”,公顷产最高可达.. 10500kg,使本来无法杂交的籼稻和粳稻,经过太空的“修炼”后,竟奇迹般地也能杂交了……

b．玉米通过太空诱变育种,已经获得了雄性不育突变体,再通过进一步选育,有望获得雄性不育系及保持系,而且这些太空玉米在其生长过程中,每株竞能结出6～7个果穗,并且可长出5种颜色,其味道也要比普通玉米好得多……

C．经卫星搭载处理后的几种小麦和大麦种子,胚乳的过氧化物和酯酶同工酶谱带比地面对照相应减少.并且在研究了太空小麦的生长发育和光合作用后发现,与地面相比,其幼芽的干重降低25,微重力条件下植株叶的光补偿点提高约.. 339／6,研究者认为这可能是由叶的暗呼吸速率提高造成的……

2．2瓜类作物太空育种成就

我国至今已利用卫星搭载技术处理了黄瓜、西瓜、甜瓜、丝瓜等多种瓜类作物,经过地面种植选育,已获得了一大批可利用的突变类型,有的已经育出新品种,并在生产中得以应用.这些品种中,有的(如航兴.. 1号)稳产、优质、外形美观、皮薄耐运,有的在地面种植后,出现了雌花多、抗霜霉病和枯萎病、果肉味道爽口、汁液多的丰产突变类型.这些成果表明,利用太空育种技术有望获得早熟、耐低温弱光、耐湿、抗病等有益突变的瓜类新品系,从而加速瓜类育种水平的进程……

2．3蔬菜太空育种成就

我国早在.. 1987年就利用高空气球搭载了甜椒品种“龙椒2号”,后经连续多年的混合选择,已培育出单果重达250g以上,增产120的早熟新品系；现在已经大面积种植的太空青椒和番茄,不仅叶绿体增多,光合作用增强,青椒的叶片线粒体增多,呼吸作用加强,代谢旺盛,而且产量高,青椒的单果重可达350~600g,单季公顷产达.. 52．5～6O．t,最高可达75t,比普通青椒增产2O～30,并且经中科院遗传研究所检测分析,这些太空青椒所含的维生素C提高2O％,可溶性固形物提高25,病情指数减少55；“航遗1号”黄瓜,藤壮瓜多,瓜体奇大,长可达1m,单果重达.. 850～1lOOg,并且抗病力强,特别是雌花开得多,是地面瓜秧的1．5倍,并且碧绿嫩脆、汁多味纯、清凉爽口；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.“太空樱桃番茄”的含糖量高达13,口感鲜美,可当水果食用.2008年.. 6月.. 29日,由中科院与山东省宁阳县伏山镇合作开发的山东首家太空育种基地在该镇刘庄村开园,使得中科院首批提供的黄番茄、豇豆、苦瓜、丝瓜、辣椒等.. 15个太空蔬菜品种在伏山扎根发芽……

2．4花卉太空育种成就

鸡冠花、麦秆菊、蜀葵、矮牵牛等,都表现出了开花多、花色变异、花期延长等特点.尤其是粉色的矮牵牛,花朵中出现了红白相间的条纹.更令人惊奇的是万寿菊,竞能由普通的单层四瓣变成多层六瓣,单株开花上百朵呈立体状,争奇斗艳,竞相开放,花期能够延长至.. 6个月以上……

2．5动物太空育种成就

3只随“神舟.. 3号”回归的乌鸡破壳而出,标志着我国首次将空间育种技术成功引入动物育种,不仅在胚胎发育、遗传变异等方面获得了理论研究上的突破,而且丰富了动物育种研究的技术手段.

3太空育种的前景展望

太空育种开创了一种全新的育种模式,同时也为发展现代农业提供了新的技术支撑,虽然从总体上讲,目前还处于起步阶段,但已显示出诱人的前景.我国早在.. 1986年就在所制定的863计划中,将空间植物学列入了空间生命研究计划,这一计划大大促进了我国太空育种的研究,提高了我国作物育种的水平.2006年.. 9月,我国又发射了实践.. 8号航天育种卫星,进一步加速我国的航天农业高科技项目的产业化进程.太空育种有望在培育适合我国环境的耐干旱、耐严寒、耐盐碱、性能稳定的草、树和作物方面取得新的突破.如搭乘“神舟.. 5号”回归的白皮松、华山松、侧柏、刺槐、沙棘、柠条等用于改善西北生态建设的太空林木种苗,将会极大丰富适宜的造林树种,提高绿化成效,一旦产业化种植时机成熟,将彻底改变西北地区恶劣的自然生态环境.

我国是目前世界上掌握航天器返地技术的少数国家之一,伴随着我国航天事业的飞速发展,太空育种必将会和生物技术、核技术的农业应用一样,在生态农业、生物技术及生物制药等方面,发挥更大的作用.

据报道，中国科学家应用航天诱变育种技术选育出的太空蔬菜，已经开始在全国大面积种植，其中“太空番茄”累计推广了3万多亩， “太空青椒”累计推广了20万亩。今天，我们就请从事此项育种研究的黑龙江省农科院的专家给大家介绍一下太空蔬菜是怎么回事。

人造卫星的发射成功，开辟了人们探讨空间奥妙的通道。返地科学卫星的发射，又揭开了开发空间资源应用的新纪元。20世纪80年代以来，人们不仅利用空间条件进行军事科学、材料科学、信息科学、气候观测等科研工作，而且应用卫星创造的空间特殊条件进行农作物品种改良。一批批空间诱变的农作物新品种（如太空蔬菜）在我国相继推出，这是航天新技术与农业科研相结合的结晶。

太空蔬菜是怎么来的

通过空间诱变育种新途径育成的蔬菜新品种，就是我们常说的太空蔬菜。目前我国已有两种太空蔬菜在大面积种植，这两种蔬菜是“宇椒一号”甜椒（太空椒）和“宇番一号”番茄（太空番茄）。

1987年，“龙椒二号”干种子（纯系）搭载于“870805”返地卫星上，在空间飞行了5天，返回陆地后经多代选育而成了“宇椒一号”。1994年，“组培大黄”番茄干种子（纯系）搭载于“940703”返地卫星上，在空间飞行15天返地后经多年培育而成了“宇番一号”。

太空蔬菜与常规蔬菜有何不同

“宇椒一号”甜椒与原来的陆地甜椒“龙椒二号”相比有很大的不同。从微观检测看，它们在生理生化、细胞学、分子生物学上都有明显差异，并出现了营养成分的改变，前者与后者相比，维生素C及可溶性固形物提高了19.48％～24.53％，叶绿素含量提高了24.6％，过氧化物酶及酯酚同工酶谱带也有明显不同。而且“宇椒一号”叶肉细胞的叶绿体线粒体及过氧化物酶体均比陆地品种增多、增大。

从宏观来看，太空蔬菜的植物学性状也有明显改变，最显著的特征就是果实增大，单果重平均200g以上，而原品种只有90g；太空品种的抗病性增强，具有高抗疫病、耐毒病的特点，而龙椒二号是感病品种。此外，“宇椒一号”产量明显提高，平均增产20％～40％，在大棚生产可达到5000公斤/亩以上。

由于“太空椒”的以上优点，更受菜农喜爱，种子销售快，至今为止全国各地（除台湾、西藏外）均有种植。

“宇番一号”也具有果大、质佳、高产的特性，单果平均重250g以上，最大的可达800g。其果色鲜艳，呈橙**；果肉厚、沙瓤，味甜。

吃太空蔬菜有副作用吗

太空诱变的蔬菜只是其本身的DNA有所变异而非外源性DNA导入，没有其他危险成分，太空蔬菜是安全的。

为什么要发展太空蔬菜

太空蔬菜不仅有高产、质佳、抗病等优势，而且太空育种是一条崭新的育种新途径，它具有其他育种途径所不具有的优势。

在空间飞行中，所有搭载的生物都会受到很多因素的影响，如飞行动力学因素、飞行舱内的环境因素、空间辐射因素，还有来自生物体内部的因素等。这些因素一般都会共同作用于生物品种之上。一般来说，在植物空间生物学研究中，空间特有的微重力环境和空间辐射因素是研究的重点。

以上情况均能引起生物体生理生化的变化和异常物质的改变，在一些研究中也证实在微重力条件下或卫星发射过程中强烈的冲击会使植物的细胞壁破碎，造成种子吸水力提高，导电性增强，可促使植物生长发育。

太空诱变育种有哪些优势

多年的实践证明，空间诱变具有变异多、变幅大、有益变异多、稳定快的特点。一般经过处理后的生物品种，其第二代便出现变异，而且变异一经产生就很难丢失，同时空间诱变还能避免常规育种中难以克服的产量与品质等性状负相关的问题。由此可见，太空诱变能够育成聚多重优良性状为一体的新品种。所以它是一个快速高效的育种新途径。

我国应用这一新途径不仅在蔬菜育种上取得了可喜的成效，而且在粮食作物、经济作物、微生物等方面均有明显的效果。目前，我国已育成水稻、小麦、谷子、白莲等一批新品种投入生产。今后，必将有更多的太空蔬菜、太空粮食进入市场，摆上百姓的餐桌。