农作物太空育种现状及推广前景展望（综述）-论文.pdf

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1、玉州花和讲学43(3)6～S

2、嘲。乒￡Pla,~s。托∞农作物太空育种现状及推广前景展望(综述)程小兵(福建省亚热带植物研究所，福建省亚热带植物生理生化重点实验室，福建厦门361006)摘要：对农作物太空育种的概念、国内外发展状况、育种程序、生物安全性和产业化推广进行综述。比较太空育种、物理诱变育种与转基因育种的生物安全性，分析太空种子研究和产业化推广中存在的问题，并提出解决方法。关键词：农作物；太空诱变育种；生物安全性；产业化推广Doi：10．3969~．issn．1009—7791．2014．03．020中图分类号：Q31文献标识码：A文章编号：1009-7791(

3、2014)03·0266—05ReviewonCropSpaceBreedingandIndustrializationPromotionCHENGXiao—bing(FujianKeyLaboratoryofSubtropicalPlantPhysiologyandBiochemistry,FujianInstituteofSubtropicalBotany,Xiamen361006，FujianChina)Abstract：Theconceptanddevelopmentofcropsspacebreeding，breedingprograms，itsbiosafe

4、tyandindustrializationpromotionarereviewed．Thebiologicalsafetyofspacebreeding，physicalmutationbreedingandtransgenicbreedingarecompared．Theproblemsofspaceseedresearchanditsindustrializationpromotionarerevealed，andsomesolutionsaresuggested．Keywords：crop；spacemutationbreeding；biologicalsafe

5、ty；industrializationpromotion．1农作物太空育种进展1．1农作物及其育种手段农作物，常被称为作物，广义上是指对人类有应用价值并为人类所栽培的各种植物L1J，包括粮食作物、经济作物等。农作物育种较为传统和常规的手段有杂交育种等，后来又发展了物理辐射诱变育种，最新的技术有太空育种、转基因育种。1．2农作物太空育种的概念及诱因太空育种，或称航天诱变育种，是利用太空特殊环境因素，如宇宙粒子、微重力、弱地磁、高真空等综合因素诱变农业生物遗传改良，通过空间环境对农业生物的诱变作用可能致其产生有益的基因变异，返回地面后再进一步选育，创造农业育种材料、培育新

6、品种的农业生物育种高新技术。研究表明，在外层空间复杂的综合因素中，各种高能粒子辐射被认为是农作物产生生理诱变效应直接且主要的因素[，可使种子发芽率口]、增长潜力【钔、形态[5]、同工酶和染色体[6]以及光合色素和叶绿体超微结构【7]、抗氧化酶活性】等多方面发生变异。此外，微重力也有一定程度的影响，可使作物生理、形态、向地性等发生变化【9UJ(植物增高、线粒体损伤、淀粉粒增多、同工酶活性增强等)。在生产中，则表现于农作物产量、品质(营养物质含量)、抗病性、抗逆性、耐储藏、生育期持续时间以及产品形状、长度、色泽等方面的性状改变。育种就是从这些变异性状中选择有利于人类需求的植

7、株。太空育种实质上是一种物理辐射诱变育种，或者说是外层空间物理诱变育种，其前期诱变在太空收稿日期：2014—04．15基金项目：厦门市企业创新基金(No．3502Z201410861作者简介：程小兵，硕士，农艺师，从事农作物遗传育种、生化与分子生物学研究。E—mail：cx20122013@163．com第3期程小兵：农作物太空育种现状及推广前景展望(综述)中进行，后期选育在地面上进行。常规的物理辐射诱变育种[u只经过射线单一因素的诱变处理，而且射线诱变和选育均在地面上进行。1-3农作物太空育种的发展方向和历程广义来说，太空育种或者航天技术作为农作物栽培和遗传育种的研究

8、手段已有近60年历史。根据其研究目的和内容，大致分为两个方向。第一个研究方向发端于二十世纪60年代，首先由苏联开始]，美国等紧随其后，主要研究目的和内容是通过在空间搭载多种农作物种子，研究其遗传变异和生长发育规律；国际空间站的生命科学和生物技术研究[B】；在航天环境中栽培粮食(小麦)、蔬菜(油菜、卷心菜)并获成功，并以此研究为宇航员和地球人的太空之行营造宜人的生活环境(如在飞船中种植花卉)、实现食物自给自足，乃至建立“飞行农场”等诸方面。80年代中期，美国曾将飞船搭载的西红柿种子，在返回地面进行人工选育后，育成无毒并可食用的西红柿，这是人