◎本刊綜合

航天員上天時(shí)，常會(huì)邀請(qǐng)一些特殊的“伙伴”一同前往，它們是被賦予特殊使命的種子。隨著我國(guó)不斷加大育種創(chuàng)新攻關(guān)力度，一批批“希望的種子”乘著神舟系列飛船升空、跟著嫦娥系列航天器繞月，實(shí)現(xiàn)批量化航天育種。

不僅要帶上去，還得飛回來(lái)?；氐降孛婧?，在太空被培育的種子會(huì)完成一項(xiàng)項(xiàng)特別的任務(wù)，發(fā)揮重要的作用。皮薄汁多的“航小瓜”、口感像獼猴桃的番茄等就是其中的成果。

種子“既要上天，也要入地”，接下來(lái)我們就跟隨航天種子“上天入地”，開(kāi)啟奇妙之旅，感受航天育種的科技魅力。

什么是航天育種

航天育種，又稱空間植物誘變育種或太空育種，是讓種子搭乘返回式衛(wèi)星、飛船、空間站等航天器，到太空“出差”，利用空間強(qiáng)輻射、微重力、弱磁場(chǎng)、高真空等空間特殊環(huán)境的誘變作用，使其產(chǎn)生變異，再返回到地面，經(jīng)過(guò)科學(xué)家多代篩選培育，最終形成特性穩(wěn)定的新品種。

圖1 航天育種技術(shù)流程（圖/《農(nóng)民日?qǐng)?bào)》）

比一比

提到育種技術(shù)和太空，我們會(huì)想到轉(zhuǎn)基因育種和太空種菜，它們與航天育種有什么不同呢？

“飛天”不簡(jiǎn)單

和航天員一樣，種子也得滿足條件才能獲得“太空入場(chǎng)券”。有機(jī)會(huì)遨游太空的種子必須是遺傳性穩(wěn)定、綜合性狀好的種子。

在太空環(huán)境中，密集而強(qiáng)大的宇宙射線猶如“子彈”一般，能輕而易舉地穿透種子。一旦種子的遺傳物質(zhì)受到“子彈”的攻擊，種子內(nèi)部就會(huì)啟動(dòng)修復(fù)機(jī)制，嘗試自愈，這使得染色體片段有插入、倒置、移動(dòng)等突變機(jī)會(huì)。也就是說(shuō)，通過(guò)輻射外力，強(qiáng)制染色體重新洗牌，由此讓種子發(fā)生變異。

相比地面普通的誘變育種技術(shù)，航天育種能讓種子加速變異，縮短育種周期，提高品質(zhì)。

綜上所述，本地區(qū)以MP、IFB和PIVS為呼吸道感染的主要病原體，感染在性別、年齡層次和季節(jié)上的分布與其它地區(qū)存在一定差異，數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)于臨床經(jīng)驗(yàn)診斷和用藥有一定幫助，也便于社區(qū)呼吸道疾病的預(yù)防性管理。

這些種子上過(guò)太空

1987年，我國(guó)首次將水稻、辣椒等農(nóng)作物種子送上天。從那時(shí)至今的三十多年里，我國(guó)先后進(jìn)行了數(shù)十次返回式衛(wèi)星或載人航天器搭載千余種植物上天實(shí)驗(yàn)，其中有小麥、高粱等糧食作物種子，有黃瓜、番茄等蔬菜種子，有甜瓜、櫻桃等水果種子，還有紅景天、鐵皮石斛、五味子等中草藥種子和紫花苜蓿、白三葉等牧草種子。

比如：神舟六號(hào)載人飛船搭載了秋海棠、苦苣苔和燈盞花等植物種子；乘坐神舟十三號(hào)載人飛船上天的“乘客”有紫花苜蓿、燕麥、生菜等各類植物種子；木芙蓉種子搭載神舟十五號(hào)載人飛船進(jìn)入太空，在那里經(jīng)過(guò)5天輻射后，由神舟十四號(hào)載人飛船帶回地面；神舟十六號(hào)載人飛船搭載了玉米、藜麥、高粱等作物的種子。

圖2 隨神舟十六號(hào)載人飛船上天的桉樹(shù)育種實(shí)驗(yàn)種子（圖/央視新聞）

圖3 神舟三號(hào)飛船搭載選育的“中天1號(hào)紫花苜?！?圖/新華社）

“入地”有成效

很多同學(xué)認(rèn)為，把種子帶上天再帶回來(lái)，作物就能豐產(chǎn)，果實(shí)就能變大。其實(shí)不然，“太空旅行”只是第一步，回到地面后，種子還要經(jīng)過(guò)層層考核與選拔。

1.“拆盲盒”體驗(yàn)

并不是所有的種子都有機(jī)會(huì)被宇宙射線擊中而產(chǎn)生變異，種子在太空中的突變率為0.05%～0.5%，只有“幸運(yùn)兒”才會(huì)在返回地面后被挑選出來(lái)。

基因變異會(huì)讓種子后代的抗病能力、生長(zhǎng)周期、果實(shí)的個(gè)頭等發(fā)生變化。這種變異具有不定向性，有的種子會(huì)往好的方向突變，有的則相反。只有符合要求的種子才會(huì)被科學(xué)家留下來(lái)。選種的過(guò)程就如同“拆盲盒”，或許驚喜不斷。

圖4 北京市通州區(qū)的航天育種核心示范基地內(nèi)的工作人員正在開(kāi)展航天種子選育研究工作（圖/中國(guó)新聞網(wǎng)）

2.選育

選育過(guò)程并不簡(jiǎn)單。科學(xué)家會(huì)先將上過(guò)天的種子統(tǒng)統(tǒng)播種下去，再將一代植株結(jié)出的種子播種，培養(yǎng)第二代植株，然后根據(jù)育種需求對(duì)第二代植株結(jié)出的種子進(jìn)行定向選擇，再播種、篩選，之后讓它們自交繁殖，如此繁育三四代后，才有可能獲得遺傳性狀穩(wěn)定的優(yōu)良突變系。

神舟系列載人飛船搭載的蔬菜種子中選育出優(yōu)良變異株系5000多個(gè)，育成了數(shù)十個(gè)航天系列辣椒、航天特色番茄等蔬菜新品種。

種出的果實(shí)“不一般”

經(jīng)歷太空遨游的農(nóng)作物種子，大多數(shù)都發(fā)生了遺傳性基因突變。返回地面種植后，不僅植株明顯增高增粗、果型增大，產(chǎn)量比原來(lái)普遍增長(zhǎng)10%～20%，而且品質(zhì)大為提高，作物對(duì)病蟲(chóng)害的抗逆性特別強(qiáng)。

2021年至2023年，航天小麥新品種——“阜航麥1號(hào)”畝均產(chǎn)量超過(guò)800千克。太空西瓜味道更加沙甜可口。太空紫薯更香甜軟糯。玉米從太空“出差”回來(lái)后，果實(shí)從黃色變成了貴族般的紫色，具有抗氧化功效的花青素含量提高了6至8倍。

圖5 通過(guò)航天育種培育出的小番茄（圖/央視新聞）

種植新體驗(yàn)

2019年，山東省陽(yáng)信縣第一實(shí)驗(yàn)學(xué)校申請(qǐng)獲得航天種子，同學(xué)們與航天種子的奇緣便開(kāi)始了。

在今年升級(jí)的勞動(dòng)教育基地——萌園中，同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下進(jìn)行航天種子種植活動(dòng)。學(xué)生李恒謙、劉國(guó)暢和光翊然都喜歡吃辣椒，于是決定對(duì)比種植航天辣椒和普通辣椒。讓我們來(lái)看看他們的種植經(jīng)歷吧。

辣椒成長(zhǎng)記

◎山東省陽(yáng)信縣第一實(shí)驗(yàn)學(xué)校 李恒謙 劉國(guó)暢 光翊然

4月初，我們開(kāi)始種植辣椒。我們先用多菌靈粉劑對(duì)土壤進(jìn)行消毒，之后浸種催芽：將航天辣椒種子和普通辣椒種子浸泡在干凈的常溫水中約8小時(shí)，并輕輕洗掉種皮外的黏液，用細(xì)沙與種子混合后撒播。

播種后，我們?cè)谕寥郎仙w上大約1 cm厚的土，噴灑適量的水，讓土壤保持濕潤(rùn)。然后，覆上塑料薄膜。

經(jīng)過(guò)幾天的耐心等待，辣椒種子陸續(xù)發(fā)芽了。再過(guò)幾天，幼苗長(zhǎng)高了些，油亮的嫩葉上沒(méi)有一點(diǎn)泥土，如同荷花那般“出淤泥而不染”。航天辣椒植株明顯比普通辣椒植株高且粗。

一個(gè)星期后，辣椒幼苗長(zhǎng)到了四五厘米高，我們進(jìn)行移苗。幾天后，辣椒幼苗適應(yīng)了新的環(huán)境，開(kāi)始茁壯成長(zhǎng)。航天辣椒幼苗長(zhǎng)得比較快，也比較粗壯。我們利用課余時(shí)間除草、施肥、澆水，促進(jìn)幼苗生長(zhǎng)。

圖7 航天辣椒幼苗（左）和普通辣椒幼苗對(duì)比

圖8 航天辣椒幼苗茁壯成長(zhǎng)

5月底，航天辣椒開(kāi)出了白色的花朵，散發(fā)出淡淡的香味，而普通辣椒還只有花骨朵。我們進(jìn)行人工授粉——拿棉簽或毛筆把雄蕊的粉蘸到雌蕊上。二十多天后，航天辣椒結(jié)出了果實(shí)。

圖9 航天辣椒開(kāi)出的白色花朵（左）和普通辣椒的花朵

航天辣椒在不同的生長(zhǎng)時(shí)期顏色不同：剛開(kāi)始是綠色的，再是米黃，然后是紫色，變成橙黃，最后變成紅色。這挺有意思的。

待普通辣椒成熟后，我們將航天辣椒和普通辣椒進(jìn)行對(duì)比。航天辣椒“身材苗條”，有點(diǎn)卷曲，一般能長(zhǎng)到三十多厘米，最長(zhǎng)的可達(dá)到43厘米，個(gè)頭飽滿，顏色鮮艷，比普通辣椒大兩到三倍，籽少肉厚。而普通辣椒只有十多厘米長(zhǎng)，個(gè)頭小很多。

我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下進(jìn)行航天辣椒與普通辣椒維生素C含量的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)航天辣椒維生素C的含量高一些。不止維生素C，航天辣椒中可溶性固形物、銅與鐵等微量元素的含量都比普通辣椒高7%～20%。

看到大而漂亮的航天辣椒，我們不禁好奇地問(wèn)老師：“航天辣椒能放心食用嗎？”老師笑著告訴我們：“太空誘變的植物品種是安全的，而且口感好。你們就放心地吃航天辣椒吧?！?/p>

航天辣椒不僅生長(zhǎng)速度快、果實(shí)大、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，還是綠色蔬菜，我們種植航天辣椒，很有成就感，對(duì)比實(shí)驗(yàn)也很有意義。

圖10 航天辣椒結(jié)果啦