神八之空间诱变

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1、神八之空间诱变　　　一种杨树树种经搭载诱变，返回后又经地面培育，显现出优良的抗盐碱性能。由此科学家们猜想，其诱变机理有可能是太空环境对该树种的细胞膜蛋白通道产生了影响，致其不再吸收钠离子。　　这是空间诱变育种的一个典型例子——“意外”获得某种需要的性状，也不排除相反性状的出现。然而令科学家感到困惑的是，无论结果好与坏，这种诱变机理依然充满神秘。　　以往，通过航天器搭载升空的作物种子，经地面培育后，会显现出不同的性状：有的变大，有的变小，有的甚至变化为“零”。　　在中国空间技术研究院航天育种专家庞欣博士看来，“诱变率一般为百分之几甚至千分之几，其中有益的基因变异仅为千分之三左右”。

2、　　在空间诱变机理研究方面，我国科学家进行了大量的研究工作。有专家认为，空间环境可引起生物基因组DNA碱基变异，造成DNA断裂和重组，因此诱发变异。　　在前不久举行的“2011年航天工程育种论坛”上，中俄航天搭载项目中方首席科学家刘敏则强调，导致种子诱变的原因可能与植物基因组中的转座子有关。转座子是一种可移动的遗传因子，虽然空间诱变存在诸多未解之谜，但其在育种方面的独特优势仍无法被取代。　　空间搭载实验表明，其对种子基因的诱变率5倍于地面变异。这也意味着，地面模拟只能满足空间诱变条件的一部分而已。　　中国空间技术研究院研究员蔡震波在前述会议上指出，此区域存在与地球环境具有较大差异

3、的环境要素，其中，真空、地球磁场、粒子辐射、微重力是航天育种可利用的关键的空间环境资源。　，蔡震波强调，充分了解近地空间环境组成、分布、强度等基本特征，有助于掌握空间环境诱发生物种子变异的机理与规律，建立生物种子变异与空间环境之间的关联性　　航天育种“三部曲”　　有别于返回式卫星和宇宙飞船搭载——由于空间环境千变万化，因而每一次太空旅行都带有“随机性”，这使得重复实验受到局限。　　此次“神八”与“天宫”交会对接并建立空间实验室，将为我国航天育种提供长期的空间环境与稳定的实验平台，从而获得空间诱变的精确数据。　　在国家航天育种工程项目首席专家刘录祥描述的航天育种“路线图”中，航天育

4、种被分为搭载、进宫、外挂“三部曲”。　　“无论是放置在舱内还是置于空间实验站的种子，毕竟（被）屏蔽了很多宇宙粒子，但可以期待在不远的将来，把种子挂在空间站外面充分接受宇宙线照射将会成为现实。”刘录祥说。　　据介绍，早在1987年8月5日，中国航天科技集团公司空间技术研究院利用第9颗返回式卫星，首次成功地进行了农作物种子的太空搭载试验。　　2006年9月9日至24日，我国首颗专门用于航天育种研究的返回式科学技术试验卫星实践八号，搭载我国与国际原子能机构以及澳大利亚、韩国的种子，成功地进行了太空遨游。　　实践八号农业育种卫星的发射，凝聚了我国科学家十几年的科学论证与研究积累，也是国家

5、正式立项的重大科技项目。“这标志着中国育种卫星科学实验的正式开始，也预示着我国航天育种研究进入一个飞速发展的时代。”追忆中国航天育种历史，刘录祥无限感慨。　　迄今，我国已先后利用15颗返回式卫星和７艘神舟飞船，搭载了上千种作物种子、试管苗、生物菌种与材料，获得了大量产生变异的新性状品种。　　目前，我国拥有经过太空搭载的农作物共计9大类393个品系，育成并通过国家或省级鉴定的新品种达70多个。　　40年前的1971年1月31日，美国宇宙飞船阿波罗14号飞往月球。曾为森林护林人的宇航员斯图尔特·罗塞，在这次太空旅行时随身带去许多树种。　　阿波罗14号返回地球后，环绕月球接受高能粒子辐

6、射的树种，被陆续分发到美国60多个地方种植。后来，人们称这些由太空种子长成的树木为“月亮树”。　　今天，在世界范围内，太空育种甚至成为一种超出科技比拼的时尚。　　据介绍，一直以来，发达国家基于雄厚的农业基础和较为先进的育种技术，其太空育种的主要搭载对象为香料与能源经济作物种子，而非粮食作物种子。同时，这些国家还为空间站选育出适合太空生长的蔬菜、花卉等　　既往，美国、苏联和芬兰等国家曾先后开展航天育种实验。其中，美国搭载的是玫瑰，旨在选育玫瑰高油新品种；苏联曾搭载过棉花和枞树，如今这些作物与植物已在哈萨克斯坦大面积种植；芬兰搭载的木薯今已成为高产能源植物。　　如今，俄罗斯培育的太空

7、棉花新品种，不仅棉绒长、断裂强度大，而且产绒率高，极大地促进了其棉花生产；加拿大科学家获该国航空局支持，已将其主要木材品种白云杉纳入航天工程育种项目……　　这一幅幅神奇的图景，在航天搭载项目科学家刘敏眼中，恰恰标志着“一个航天育种实验方兴未艾的时代的来临” 。　　未来搭载条件充沛　　我国是世界上继苏联和美国之后第三个掌握卫星回收技术的国家，卫星回收成功率达到国际先进水平，这为我国航天工程育种奠定了基础。　　中国工程院院士、中国空间技术研究院技术顾问、神舟五号载人飞船总设计师戚发轫