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  “神九飞船我们搭载了玉米、辣椒、茄子、番茄、刀豆等种子,这些种子随神九返回舱一起回来。”中国西部航天育种基地负责人、天水神舟绿鹏农业科技有限公司总经理包文生说。这些种子的太空之旅是怎样的?太空种子如何成为太空蔬菜?太空蔬菜离我们有多远?我们对太空种子和太空蔬菜有哪些误区?

  ——太空育种——

  近百个农作物新品种通过国家品种认定

  太空育种,又称航天工程育种,是利用空间宇宙粒子、微重力、弱地磁等综合因素诱变农业生物遗传改良,具体指利用返回式卫星、飞船等,在空间环境对农业生物的诱变作用来产生有益的遗传变异,返回地面后,通过进一步选育,创造农业育种材料、培育新品种的农业生物高技术育种新方法。

  世界上能发射返回式飞行器的有美国、俄罗斯和中国三个国家。起初美、俄在太空进行空间农作物的生长试验,目标是建立“太空农场”。一方面研究空间诱变环境对植物的安全问题,另一方面航天工程育种还可以解决航天员在太空的营养补给。

  与国外不同,我国开展航天工程育种的目标是培育有自主知识产权的优良农作物品种为百姓日常生活服务。我国第23颗返回式卫星被称为“种子星”,缘于其搭载了大量种子、试管苗和微生物等。

  伴随着我国航天事业的发展,航天工程育种研究日益成熟,一大批产量高质量优的新品种脱颖而出。特别是“十一五”以来,已利用航天工程育种技术先后在水稻、小麦、玉米、大豆、油菜等多种作物上培育出进入省级以上区域试验的优异新品系200多个,其中有近百个农作物新品种或新组合分别通过国家或省级品种审(认)定。

  ——四个疑问——

  上天转一圈就是太空种子?

  有人认为,曾经搭乘航天器上天飞过的种子就是“太空种子”。尽管目前太空育种的认可度仍然存在争议,仍有一些不法商家打着“太空种子”的旗号推销自己的产品。

  “搭载上天只是培育太空种子的第一步,真正繁复的工作是随后进行的地面培育、筛选和验证。”国家航天育种工程首席科学家、中国农科院作物科学研究所航天育种中心主任刘录祥说。

  搭载回来的种子至少要经过三四代的筛选,然后到多个省份的试验点去试种;试种成功,再拿到品种审定委员会去审定。“品种委员会还要试种三年,如果三年的表现都超过对照品种,才能够得到审定证书。”刘录祥说,这时的种子才能叫“太空种子”,才能合法地推向市场。

  “培育出一个非主要农作物品种至少要五六年,主要农作物品种要八年以上。”包文生感叹道,一个小麦品种,从2003年搭载神舟三号飞船归来后开始培育,直至日前,才刚刚通过甘肃省农作物品种审定委员会审定。下一步还要通过国家相关机构认定后才能进行推广。

  太空蔬菜全是大块头?

  在很多农作物展会上,我们都可以看到一些特殊的“太空菜”。它们长得大、形状各异、颜色丰富。

  江苏省农科院研究员张占兴教授表示,和传统育种方式相比,太空育种具有变异幅度大、有益变异多、稳定性强、育种周期短等特点,能大幅度提高农作物产量和抗病性。而太空食品大多具有产量高、品质好、性能优异等特点,与普通食品相比具有独特的优势。

  不过,并不是所有上过太空的植物全都会变成大个头。太空植物的变异是不定向的,通俗地说就是变异各种各样,变异后既有可能长得更大,也有可能长得更小。太空植物回到地球后,科学家们还要对这些太空植物进行观察、选育,选出好的变异品种进行繁育。那些长得特别大、颜色特别艳丽的植物,都是经过筛选、培育出来的。同样,也不是所有的“太空菜”都具有生长周期短的优势,“天上一天、地上一年”的传说只是人们的良好希望。

  通过太空育种后植物生长周期缩短是存在的,但是并不是所有的品种都有这样的特性。植物长得快慢其实和基因突变没有太大关系,而是和日照、温度有关。有的植物只要日照、温度达到一定条件,就能开花结果成熟,而有的植物则不能。

  太空蔬菜有辐射?

  虽然“太空菜”培育需要真空、失重等多种太空环境,但从本质上来说,太空中的射线辐射是使种子发生基因变异的主要条件。在这个谈“辐射”色变的年代,很多人都会想这样培育出来的种子安全性如何?

  中国农业科学院辐照食品加工与贮藏研究室研究员哈益民表示,首先人们应该正确认识辐射在食品工业中的作用。除了太空育种之外,辐射也是地面育种中的一种常用手段。地面核辐射育种技术也是通过各种射线(如X射线、中子等)照射农作物的种子、植株或某些器官和组织,促使它们产生各种变异,再从中选择需要的可遗传优良变异,培育成新的优良品种。目前国际上已经通过这项技术培育出3000多个品种,美国有200多个品种,俄罗斯更多。

  而辐射在一些食品的杀菌、灭虫方面也有很多应用,在日常生活中有很多不适合高温灭菌的食品就是通过辐射进行杀菌的。而太空环境中的辐射量比地面育种以及辐射杀菌中的辐射量小得多。“最重要的是,辐射对于作物的影响仅仅是射线穿透,而作物种子本身,以及被杀菌的食物上并没有放射性物质残留。通俗一点说,就像阳光也是一种射线,它会让我们感觉温暖,但照射过阳光以后我们自己并不会散发阳光。辐射也是同样的道理,经过辐射的种子自身并没有辐射,何况还要在地面再进行几代培育,所以担心太空菜有辐射是非常荒谬的。”

  太空蔬菜是不是转基因产品?

  转基因产品问世以来,对其安全性是公众关注的焦点之一。蔬菜种子在太空中改变了基因,那么这些变异蔬菜会不会对人体有影响?

  中国生态研究院院长冯洪章表示,太空育种和转基因食品也不是同一个概念。太空育种通过辐射改变了植物的基因序列,使植物出现新的性状。但是这些基因和形状还是这个种类的作物本身的,其基因遗传变异是自然的而非人为的,并没有引入外来的基因。而转基因食品是将另外一种生物的基因引入到作物中,从而使作物表现出另一种生物的性状。这两者在本质上是有根本的区别的。

  太空环境只是影响了蔬菜的遗传物质,这些改变只会将蔬菜品种改良得更好。经过试验后得到的果实无论是从个体、口感还是营养成分上,都比改良前的品种高出许多。如果要说对人体有什么影响的话,那么应该是更适于人们食用。

  ——专家释疑——

  太空蔬菜丰富了百姓餐桌

  经过千辛万苦的培育,太空菜和普通蔬菜在营养价值上又有什么区别呢?冯洪章表示,太空育种所培育的品种在很多方面有自己的优势,其中一些品种在营养价值上要高于普通的蔬菜。如太空蔬菜的维生素含量高于普通蔬菜2倍以上,铁含量提高7.3%、锌提高21.9%、铜提高26.5%、磷提高21.9%、锰提高13.1%、胡萝卜素提高5.88%。而各种微量元素的增加往往还表现在口感方面:太空甜椒可直接生吃,味道微甜,清脆爽口;太空紫红薯生食味甜,水分足,口感犹如优质水果。

  目前,中国西部航天育种基地培育的太空辣椒、番茄、茄子等已经在甘肃、宁夏、陕西、新疆、云南、黑龙江等25个省区市得到推广。其实,“太空蔬菜”已经走上百姓餐桌,随着航天工程育种产业种植规模和区域的进一步推广扩大,越来越多的人只花和普通蔬菜价格一样的钱,在家附近的菜市场和超市就能品尝到这种口感更好营养更高的太空蔬菜。

  “还没有推广的几个省,我们正在开展示范试种,预计‘十二五’期间就能推广至全国。”包文生说,在中国航天快速发展的同时,航天技术民用转化也会日益普及,为百姓带来更加丰富多彩的生活。

  专家表示,利用太空特殊的环境和空间环境诱变育种技术,可以培养出产量更高、质量更好、抗逆性更强的农作物品种。对于农业人口多、人均耕地少的我国来说,太空农业有着非常特殊的意义。(王敏 贺潇)

  《科技日报》(2012-06-29 五版)

(中国科技网)