中新網(wǎng)1月7日電 隨著“神舟”四號(hào)飛船發(fā)射成功，一批植物種子也被搭載升上太空。經(jīng)過神奇的“太空之旅”，它們將會(huì)發(fā)生怎樣的奇跡？今天的人民日?qǐng)?bào)載文對(duì)此作了介紹。
——育種奇跡是怎樣發(fā)生的？
中國空間誘變育種研究始于1986年的“國家863高科技計(jì)劃”。當(dāng)時(shí)，科學(xué)家們對(duì)于太空能否引起植物的遺傳性變異尚不清楚。
1987年7月，中國首次將大麥、青椒、蘿卜等純系種子和大蒜無性系種子放入衛(wèi)星中搭載。當(dāng)這些種子返回地面后，有關(guān)人員立即進(jìn)行了種植實(shí)驗(yàn)。不久，奇跡真的發(fā)生了。經(jīng)空間搭載的蘿卜種子幼苗茁壯，葉片上沒有一個(gè)蟲眼。有人甚至將害蟲捉來放到葉片上，蟲子掉頭就跑。而地面對(duì)照組的幼苗，則是蟲眼密布。看來，“太空旅行”后的蘿卜種子有抗蟲特征。更為奇妙的是，經(jīng)空間處理后的大蒜種子生長時(shí)假莖叢生，一個(gè)蒜頭竟重達(dá)150克。
回憶起昔日的情景，原中國科學(xué)院遺傳研究所研究員蔣興村說：“這既在想象之中，又在意料之外。當(dāng)時(shí)，我興奮極了，仿佛看到了抗蟲蘿卜和豐產(chǎn)大蒜的美好前景。但是，上帝和我們開了一個(gè)玩笑。”第二年，科研人員把蘿卜和大蒜的第二代種子種植后發(fā)現(xiàn)，新長的蘿卜和大蒜與普通對(duì)照組完全一樣。
通過實(shí)驗(yàn)，他們認(rèn)識(shí)到：經(jīng)空間處理的種子，如當(dāng)代均產(chǎn)生相同性狀變異，一般不是突變而是生理變異，在后代中不會(huì)遺傳。但是，他們從空間搭載的大麥種子后代中看到，許多變異有能夠遺傳的跡象，而且變異頻率很高，這就有可能為農(nóng)作物育種創(chuàng)造優(yōu)良的條件。
不久，廣西、江西種植的空間處理的2—3代水稻后代中產(chǎn)生大量變異，有些性狀在自然界很少見到，如一莖上長兩三個(gè)水稻穗，一粒種子長達(dá)1厘米而且在后代中能遺傳。在自然界中，水稻變異的頻率在二十萬分之一，而經(jīng)空間處理的水稻變異頻率在百分之幾。接著，科研人員在空間處理的粳稻變異后代中，選育出能恢復(fù)秈稻不育系的株系，使原來很難進(jìn)行秈、粳亞種間雜交的性狀改變了，這種特性改變?cè)谧匀唤缡呛茈y的。
經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，抗病番茄、大型青椒、優(yōu)質(zhì)棉花、高產(chǎn)小麥等相繼誕生。事實(shí)證明：空間特殊條件能夠引起農(nóng)作物種子的基因突變，其變異頻率高、幅度大，變異后代容易穩(wěn)定，是誘變育種的一條好途徑。
——遺傳性變異密碼能否破譯？
太空搭載后的植物種子，為什么會(huì)產(chǎn)生遺傳性變異？
眾所周知，太空中存在微重力、強(qiáng)輻射等因素，這些都是有別于地球的特殊條件。中國科學(xué)家經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證明，在微重力條件下，植物細(xì)胞會(huì)發(fā)生膨脹，導(dǎo)致染色體斷裂。這些種子在生長的過程中，基因組重新排列組合，從而導(dǎo)致遺傳性變異。另外，強(qiáng)輻射也是一個(gè)重要因素。一般情況下，地面輻射育種需要半致死計(jì)量強(qiáng)度才能引起變異，而在太空種子沒有任何死亡率就能變異。
專家指出，中國是世界上能發(fā)射返地衛(wèi)星和飛船的三個(gè)國家之一，發(fā)射成功率很高，因此，完全有條件進(jìn)行空間條件下植物生長發(fā)育規(guī)律的研究。
——新品種是否可以放心食用？
隨著轉(zhuǎn)基因食品的普及，許多人開始懷疑：空間誘變育種的新品種是否可以放心食用？它對(duì)人類會(huì)不會(huì)有遺傳性影響？
科學(xué)家指出：空間誘變育種和轉(zhuǎn)基因食品有本質(zhì)的區(qū)別，它沒有外源基因?qū)耄窃诳臻g特殊條件下染色體發(fā)生斷裂，基因組重新排列組合引起性狀變異。由于沒有外源基因，它與地面輻射育種和常規(guī)育種相似，不會(huì)產(chǎn)生新的有害物質(zhì)。大量的事實(shí)證明，空間誘變育種農(nóng)作物是可以放心食用的。
廣西農(nóng)業(yè)大學(xué)曾對(duì)空間處理的水稻變異后代作了大量的營養(yǎng)分析，沒有發(fā)現(xiàn)有毒物質(zhì)。中國生產(chǎn)的空間誘變育種農(nóng)作物已大量上市，至今沒有一人因此發(fā)生不良反應(yīng)。
專家預(yù)測，空間誘變育種具有廣闊的發(fā)展前景。今后，空間誘變育種的重點(diǎn)將由產(chǎn)品產(chǎn)量轉(zhuǎn)向產(chǎn)品質(zhì)量和特異性。除糧食以外，蔬菜、油料、香料、花卉、樹木的選育將成為熱點(diǎn)。現(xiàn)在，中國的飛船具有生命保障系統(tǒng)，可以搭載果樹的枝條，通過處理其芽眼可以產(chǎn)生芽變，完全可能選育出優(yōu)質(zhì)的特殊水果。(白劍峰)
