133克水稻搭乘科學(xué)試驗衛(wèi)星,在空間微重力、強輻射、高真空和弱地磁場等特殊環(huán)境下,經(jīng)過17天的綜合因素作用和太空"洗禮",將會引起后代產(chǎn)生形態(tài)、生理生化、產(chǎn)量、育性等特征的遺傳變異,通過科研人員持續(xù)不斷的選育,可以獲得抗病蟲能力強、產(chǎn)量高、米質(zhì)好的新型優(yōu)質(zhì)水稻。這就是海南省水稻領(lǐng)域正在開展的一項太空試驗。最短2-3年時間,海南省百姓有望吃上米質(zhì)、口感均屬上乘的"太空大米"。
為培育優(yōu)良品種
海南水稻進行太空育種
太空農(nóng)業(yè),一個新興的產(chǎn)業(yè);太空育種,一個新興的研究領(lǐng)域,這將為海南省農(nóng)業(yè)增添新品種和新優(yōu)勢,成為新的經(jīng)濟增長點。海南省將組建太空農(nóng)業(yè)示范園,目前省農(nóng)業(yè)廳正組織召集專家研究和編制太空農(nóng)業(yè)發(fā)展規(guī)劃。
位于澄邁縣永發(fā)鎮(zhèn)的省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物所(以下簡稱省農(nóng)科院糧作所)的水稻研究基地里,1.2萬粒經(jīng)過太空"洗禮"的晚造"SP2代"水稻,正在田地里茁壯成長,長勢喜人。
為什么要進行太空育種?省農(nóng)科院糧作所科研人員、前儋州兩院農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專業(yè)碩士唐清杰告訴記者,傳統(tǒng)育種途徑使用的水稻資源目前已非常有限,經(jīng)過多次使用后,不能再產(chǎn)生更多的創(chuàng)新,無法育成更優(yōu)質(zhì)的品種。為拓寬水稻的遺傳背景,省農(nóng)科院糧作所決定另辟蹊徑——開展水稻空間育種研究。
記者了解到,太空育種就是空間誘變育種,即利用返回式衛(wèi)星,將農(nóng)作物種子送入太空,在空間微重力、強輻射、高真空和弱地磁場等特殊環(huán)境下,經(jīng)過特殊綜合因素作用和太空"洗禮",引起后代產(chǎn)生形態(tài)、生理生化、產(chǎn)量、育性等特征特性的遺傳變異,有誘發(fā)變異頻率高、變異譜寬、穩(wěn)定快、育種周期短、易獲得罕見變異類型等特點,可以從中選育出新的優(yōu)良品種(品系)、具有特異性狀的育種材料以及核不育系。
"遨游"太空17天
133克水稻花費6.65萬元
"說白了,就是為了獲得更多有價值的種質(zhì)材料和基因資源,從而選育出優(yōu)良水稻品種,推動海南省水稻事業(yè)不斷向前發(fā)展。"省農(nóng)科院糧作所副所長、高級農(nóng)藝師白翠云說,在此情況下,2008年8月,省農(nóng)科院糧作所與中國航天科技集團公司航天育種研究中心簽訂了衛(wèi)星搭載協(xié)議,將博優(yōu)225父本、瓊香-1S、海豐糯1號、特B、特秈占25和粵野占26送交其進行衛(wèi)星搭載。3大類6個樣品總共133克,搭載技術(shù)服務(wù)費用每克500元,總共費用6.65萬元。
記者了解到,由省農(nóng)科院糧作所自主選育的6個水稻樣品,于2008年10月15日至11月2日搭載返回式科學(xué)與技術(shù)衛(wèi)星在太空中運行誘變,于2008年11月2日返回地面,總共在太空中"呆"了17天。
記者還了解到,空間誘變過程發(fā)生了一點小意外,特秈占25和粵野占26共47克水稻種子外包裝不慎破損,為防止將各系譜水稻混雜一起,弄不清楚種源和來源,糧作所工作人員決定該部分水稻舍棄不用。
出苗率高長勢好晚造"SP2代"優(yōu)勢凸顯
研究人員唐清杰如數(shù)家珍地告訴記者,133克經(jīng)過太空"洗禮"的水稻種子返回地面后不久,即由北京郵寄回?？?。去年12月2日,工作人員對完好的86克種子進行了泡種;12月5日,第一批種子在三亞南繁基地播種,發(fā)芽率比常規(guī)水稻種子略高一些;今年1月5日在三亞插秧,"SP1代"出苗率基本無差異;3月20日開始抽穗;4月20日調(diào)查"SP1代"的主要農(nóng)藝性狀,跟常規(guī)水稻對照相比差異不明顯。今年5月初,經(jīng)過太空"洗禮"的第一批水稻收獲。
記者了解到,第一批水稻在三亞收獲后,為了方便管理,盡早獲得優(yōu)質(zhì)水稻種子,省農(nóng)科院糧作所決定將晚造"SP1代"即第一代種子由最初的三亞,選定在澄邁縣永發(fā)基地進行種植。工作人員開始加班加點地忙碌,經(jīng)過2個月時間的緊張工作,晚造"SP2代"7月14日在永發(fā)基地進行種植,發(fā)芽率比對照分別增加4.8%、21.8%、4%、5.3%;7月31日插秧,將于抽穗期、成熟期再次調(diào)查主要農(nóng)藝性狀,并選出抗病性強、生育期提前等優(yōu)良變異單株。
"打個簡單的比方,經(jīng)過太空‘洗禮’的農(nóng)作物種子,譬如南瓜,可能會變得更重,是原南瓜的10倍甚至幾十倍;豆角變得更長更細(xì);水稻可能會變得抗病蟲能力更強,產(chǎn)量更高,米質(zhì)更好,顆粒更長更寬更為飽滿。"唐清杰說,按照一般規(guī)律,水稻發(fā)生基因變化,大多都是在第二、三代。正因如此,工作人員對晚造"SP2代"的成長,傾注了很多心血?？上驳氖?晚造"SP2代"沒有辜負(fù)科研人員的厚望,目前已顯現(xiàn)出苗率高等農(nóng)藝性狀,長勢非常喜人,優(yōu)勢已部分凸顯。
最短2-3年時間百姓有望吃上"太空大米"
"經(jīng)過太空基因誘變的水稻種子,有的可能是米質(zhì)好一些,有的可能是顆粒長、飽滿一些,有的可能抗病蟲能力強一些,不可能一粒種子能集中全部有價值的‘優(yōu)好’基因。如果是這樣的話,對于科研人員來說,就像買彩票中了一等獎一樣。"省農(nóng)科院糧作所栽培研究室主任、澄邁永發(fā)基地負(fù)責(zé)人林朝上形象地說。
記者了解到,要將各種優(yōu)良基因進行優(yōu)化組合,選育出綜合性狀優(yōu)良的水稻品種,短的需要2-3年時間,一般需要3-5年時間,更長一些的需要10年,甚至更長時間。正因如此,工作人員對晚造"SP2代"的成長,傾注了很多心血,可謂精心呵護。
新水稻什么時候上市?價格如何?老百姓什么時候能吃上"太空大米"?對于這些問題,林朝上主任說,從太空育種到選育出優(yōu)良種子,是一個漫長且復(fù)雜的過程,目前晚造"SP2代"已下種,到年底有望收獲,經(jīng)過科研人員的改良、優(yōu)化組合以及選育,就會產(chǎn)生優(yōu)良的水稻新資源。此過程中,如果培育成本較小,且種子適合大面積推廣,那么其價格不會太高,可畢竟是"太空種子",米質(zhì)口感均為上乘,價格隨行就市,可能要比普通大米價格稍高一些。
林朝上主任說,科研人員將加快"太空水稻"的培育和推廣,最短2-3年時間,海南省百姓就有望吃上"太空大米"。
