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    太空果蔬并非小怪物 航天育種不是轉基因

       日期:2017-09-30     來源:聚農網    作者:jn720_zx    瀏覽:781    評論:0    

      航天員景海鵬在太空飛船神舟十一號上“倒掛金鐘”喝普洱茶的場景你還記得嗎?只見他以大頭朝下的倒立姿勢將茶一飲而盡,并感嘆“味道美極了”。不過,景海鵬喝的普洱茶可不是在太空栽種的,也不是太空育種的農作物,而是從地面帶上去的茶品。

      如果你在網上搜一下太空種子的話,五花八門的品種會出現在你的眼前。如果把這些種子買到家,你會種出奇形怪狀的辣椒西紅柿嗎?能種出特大號的南瓜嗎?太空蔬菜和水果到底是怎么一回事?近日,北京晨報記者走進航天育種蔬菜瓜果大棚,采訪權威航天育種專家給您一一解答。

      解讀1

      航天育種推廣 講究實用服務農戶

      去年10月,航天員景海鵬和陳冬駕駛著神舟十一號太空飛船一飛沖天,與他們一同太空旅行的就有不少來自地球物種,有芒果愈傷組織試管、馬鈴薯種子,還有食用菌等等。航天員返航后,不但把它們帶回了家,也帶回了從天空二號上取回來的水稻、小麥、辣椒、甜瓜、豆角、南瓜、西葫蘆、黃瓜、葫蘆、冰菜、山桐子、苦蕎等種子。如今,這些在太空逛了一圈的種子已經在通州的太空育種基地安了“家”,科研人員正在對它們開展地面選育試驗。

      在通州國際種業科技園區,占地400畝的太空育種基地一片綠意,各色瓜果讓人眼饞。在蔬菜大棚里,記者摘下一根太空小黃瓜,清脆爽口。太空辣椒品種不少,皺皮辣椒、螺絲狀的線椒長勢不錯。太空白長茄子一排排,好像葫蘆娃般掛在藤上。成熟的太空香蕉個大粗實,很難在市場上見到,吃起來味道香甜。太空南瓜并沒有大家在科普活動上看到的那么巨大,而是和普通南瓜個頭差不多。在展示廳里,南瓜卻是品種繁多,有的口感像栗子,叫做花栗迷你小南瓜。番茄品種也不少,獼猴桃番茄其實和獼猴桃一點關系也沒有,番茄長成了綠色,樣子很像獼猴桃。迷你黃色的番茄叫做航黃櫻,酷似櫻桃。

      除了蔬菜瓜果,這里還能找到花卉。粉色的迷你小月季花放在透明的小瓶中甚是好看,這是神舟四號飛船搭載后地面選育而成的月季新品種,株型矮小,花頭眾多,而且還可以全年開花。在合適的季節,這里還能看到太空樹莓、太空葡萄、太空蘭花、太空百合等等各色太空作物。

      航天科技集團下屬神舟綠鵬農業科技公司組培中心的楊碩博士介紹說,這里年種苗生產能力達到5000萬株。“在這里很難看見特別奇形怪狀的太空農作物,比如巨型南瓜之類的太空蔬菜主要是用來科普,而太空育種是要服務農戶的,講究實用價值。”楊碩說,農業市場上流行什么或未來有潛力的品種,他們就會選擇去做研發,每年都會出一批新品種。“比如螺絲辣椒、牛角辣椒都很受歡迎,口感更好,產量更高,抗病性也比較好。”楊碩說,除了航天育種推廣,作為航天科普教育基地,這里還會接待一些學生團體參觀實踐活動,不過并不接受散客參觀,也沒有采摘項目。

      解讀2

      種子遨游太空 為了篩選更好基因

      太空育種,并不是說把種子帶上了天,再帶回來栽種那么簡單,而是帶回來后還要再精心挑選,進行育種。“龍生九種,各有不同”,同樣是種子,有的到太空轉了一圈,種子還是原來的種子,有的種子卻發生了變異,完全變成了一種新的材料。不同的生物品種,變異的幾率也是不一樣的,比如辣椒、南瓜的種子變異率較高,可以達到百分之幾,而蘿卜的變異率卻只有千分之幾。但是因為蘿卜的種子較小,就可以多帶一些到太空,帶回來后還是可以挑出合適的種子。

      農作物的種子遨游太空,在神奇宇宙到底發生了怎樣的變化,才能發生變異最終被人們選用呢?楊碩解釋說,生物基因是一個不斷修復的過程,在太空輻射、電磁、微重力等等以及一些我們未知的太空環境影響下,打斷的頻率太高,而在修復過程出現了亂碼,再接上的時候位點就錯亂了,這就是變異。這種變異就會導致生物出現變化,可以是顏色,也可以是形狀等等,但是怎么變,人為是無法控制的。

      種子在太空到底怎么發生改變,地球人類還無能為力,但是什么樣的種子是我們可以利用的,人類還是想出了辦法,把這些太空帶回來的種子種到田間,哪些個頭長得高,哪些味道更好,哪些可以抗病,都可以進行挑選。太空育種優選出來的種子,到底好在哪?答案是:高產、抗病、早熟、優質,比如經我國第22顆返回式衛星上搭載的金針菇,優選出的新品種,生長期就縮短了20%。

      楊碩介紹說,每次太空搭載的時候,都要留一份一模一樣的種子在地面。太空回來的種子和沒上過太空的種子通過對比,尋找變異株,主要是通過性狀表現進行判斷。再進一步種植篩選,找到性狀穩定的可利用、可遺傳的保留下來,再進行雜交。“比如把番茄的母本種子帶上天,有些在太空中就好像人類睫毛更長了、皮膚更白了,回到地面后,人們選出變漂亮的種子和地球種子‘結婚’,培育出的‘孩子’就會更漂亮。又或者將番茄的父本種子帶上天,回來后變更好的種子被選出來,和地球種子‘結婚’生的‘孩子’個子會更高、體質更強健。”

      解讀3

      網售太空種子 可能和太空沒關系

      從蔬菜到瓜果,從糧食到花卉林木,在現實生活中,也許人們并不知道,每天在吃、在用的農作物中,都可能是太空育種的杰作。

      “理論上說,人們餐桌上吃到的或者是家里栽種的花卉等太空育種農作物,都是種子在太空遨游后再繁衍的后代產物,”楊碩解釋說,因為太空種子必須經過多代的穩定型測試后才能利用,至少是三代到五代,中間需要有漫長的時間進行試驗,不同品類時間也不一樣,蔬菜一般要三年到五年可以出一個品種,有些可能甚至需要幾十年。

      對于網上各種名目的所謂太空種子,楊碩認為,即使買回家也很有可能種不出來,或者和普通種子沒有區別,一般消費者也很難辨別。

      “航天育種成熟品種的種子賣給農戶或者種植企業,都要有國家標準,制種、包裝分揀都有嚴格要求。國家對種子的生產銷售是有嚴格立法的。”楊碩說,真正在田間地頭工作的農戶或者種植企業,是不會輕易相信口頭說法的,他們要到地里去看展示棚子,看看種子在田間的真實表現,他們看一眼果實就知道怎么回事了,有時候會要一些種子試種。“網上賣的種子大部分是賣給個人,和賣給種植戶的種子差別可能會很大。”楊碩說。

      解讀4

      太空果蔬采摘 宣傳誤導完全忽悠

      隨著我國航天發射越來越頻繁,社會各界也開始掀起航天熱,有些商家就此做起了噱頭,標榜自己的商品上過太空。

      對于這樣的現象,中國空間技術研究院航天育種專家、航天神舟生物公司總工程師趙輝指出,“上天”只是獲取一種材料,到了地面要怎么做,還是按照固有的科學規律做,不是到了天上就會變成神奇的東西。“有些企業的宣傳,實際上是一種誤導。”趙輝說,比如一把小麥種子帶上天,回來能不能成為新的小麥品種,是一個未知數,要經過大量科學實驗和選育,田間觀察等,然后才能最終經過審定進而推廣。

      “有一些農業采摘園、觀光園,掛著航天育種的牌子,可能完全是忽悠”,趙輝指出,在北京,目前由我國航天系統設立的航天育種基地只有神舟綠鵬這一家,沒有第二個。其他掛著航天育種牌子的,有的是從這里買一些航天育種的種子種植,然后說是航天育種,這是一種商業行為。但還有一些所謂太空育種基地或者大棚就完全是“忽悠”。

      “航天育種的特性之一就是抗性增強,最重要的是抗病,在現實生產中的意義在于可以少用或者不用農藥,解決了殘留和對土壤的污染問題,是對食品安全的保證,對可持續發展的環境友好,但是有些標榜的航天育種,不但不是航天育種的品種和技術,反而就是用農藥催的,追求利益最大化,成本怎么便宜怎么來。這種現象確實有,而且還不少。”

      太空科幻電影《火星救援》里,被獨自遺留在火星上的男主角靠著種土豆吃土豆生存了500天。為什么是土豆而不是別的食物?事實上,太空生存,既可以當主食也可以當菜吃的土豆將成為航天員的優選,我國未來空間站建設,也可能離不開土豆。

      神秘而危險的太空,人類要想飛的更遠,首先要解決補給問題。我國未來的載人航天計劃是建立永久的空間站以及載人登月。服務于我國未來太空基地的生命生存,航天育種正在地面進行模擬實驗,不過專家指出,建造太空“會飛的農場”,目前還遠沒有達到實現的時候。

      成果 創新優質種源服務普通人

      事實上,變異不是只有在浩瀚太空才能發生的,物種在大自然也會發生變異。航天科技集團下屬神舟綠鵬農業科技公司組培中心的楊碩博士解釋說,比如我們吃的娃娃菜,個頭變小了,紫甘藍的顏色變得特殊了。除了自然變異,人工干預的誘變育種研究在國際上也已經有80多年了,通過輻射源、化學誘變劑等處理,也都可以產生變異。畢竟太空搭載太稀缺了,人們試圖在地球上尋找更多的機會。但數據積累分析發現,現階段在地面上模擬失重等太空環境下的育種效果都沒有實際太空搭載的效果好。太空育種在變異的幾率、育種周期等方面都有著獨特的優勢。

      國際上的太空育種研究從上世紀70年代就開始了,當時的目的主要為了未來的太空移民,航天員在空間站滯留時必要的自給自足。可后來人們發現,種子在太空發生了變異,原來是可以拿回地球,服務于普通人。在太空育種早期,航天大國俄羅斯和美國走在了前面。而后將研究重點轉移到空間植物種植。而我國對新育種材料的需求更迫切。“太空育種在相對較短時間內創新出優質種源,成為緩解我國農業作物優質種源貧乏的有效途徑之一。”

      據統計,自1987年以來,我國科學工作者22次利用返回式衛星和神舟飛船搭載植物種子、菌種、試管苗等近4000種,經地面篩選育成200多個農作物優良新品種、新品系并進入品種區域試驗,通過國家或省(部)級鑒(審)定的新品種有72個,包括水稻、小麥、玉米、大豆等多種作物,并從中獲得了一些有可能對產量有突破性影響的罕見突變材料。迄今累計推廣“太空糧食作物”240萬公頃,增產糧食13億公斤。

      回應 航天育種不是轉基因很安全

      在我國,很多太空作物的實際種植面積已經超過了十幾億畝。中國空間技術研究院航天育種專家、航天神舟生物公司總工程師趙輝說,比如航天育種的超級再生稻, 2012年時累計的種植面積已經突破了15億畝,產量高、品質好。“航天育種帶來的實際效果,對國民經濟的貢獻都是現實的。”

      航天育種的產品和成果應用很廣,水稻、小麥 玉米都有通過航天育種的品種在實際應用,棉花、大豆和各種蔬菜品種也比較常見,還包括漿果類的水果和林木花卉等等。也就是說,餐桌上的美食,可能你并不知道它的“上幾代”種子曾經坐著神舟飛船或者衛星遨游過太空。這種“只能做不能說”的尷尬究竟是什么原因呢?

      趙輝解釋說,終端消費市場上,賣東西的人確實很少宣傳航天育種,說它是從“天”上回來的,原因之一是公眾對于航天育種和轉基因的理解有混淆,很多人會問,從“天”上回來的植物基因變了還安全嗎?能吃嗎?所以可能會有質疑,可能就不買了,商家存在這樣的擔憂。但在某些地區,比如西北地區,人們對航天育種的辣椒推廣非常認可,不是航椒還不好賣。

      趙輝指出,事實上,航天育種并沒有經過人為的方法將外源基因導入到作物之中使之產生變異,這種變異本質上與生物界的自然變異沒有任何區別,因而它不是轉基因。目前,人們對航天育種的認可率在逐步提高,很多農戶會主動去找航天育種的種子,比如今年在太空育種基地舉辦的作物展示周,1個月的時間,實際來看品種的就有1千多個商戶,需求量明顯一年比一年多,“因為高抗高產,農戶獲得了更高的實際收入,確實得到了實惠。”

      研究 高等植物組成太空生態系統

      在去年的神舟十一號和天宮二號的對接任務中,航天員把生菜的種子帶到天宮二號栽種,經過航天員“菜農”30天的培育,成熟的生菜被帶回了地球。

      趙輝指出,除了服務于地面上的農業發展,我國開展空間誘變育種研究還要服務于未來的太空生存,與我國的載人航天、深空探測、地外基地建設的空間實驗活動相關。未來我國的空間站和深空探測、基地建設等總是要有人類在那里長期駐留和工作,需要補充給養,獲得食物。短期可以從地球帶到太空,如果是經年累月,就需要將地面的高等生物種子帶到太空,在空間環境中生長發育,在外太空直接獲取食物和收成。

      據趙輝介紹,未來太空生存是航天育種研究的一個重要方向,不僅僅是中國在做,美國、俄羅斯和其他從事空間科學研究的國家目前也都在做。但是具備獨立掌握空間飛行器的返回技術和發射載人飛行器的國家也只有美國、俄羅斯和中國三個國家,在這個領域的研究和成果也更多一些。

      2011年神舟八號飛船發射成功,我國進行了番茄在空間環境中開花結實的實驗,這在當時是第一個高等植物在太空環境下開花結實,在此之前,美國和俄羅斯的很多實驗也獲得了成功。

      另外,除了滿足食物獲取的需求,在地外基地建設和地外居留艙建設中,需要有一個受控生態系統,其中的植物特別是高等植物是最主要的組成部分,通過它產生光合作用,形成受控生態環境,使人能夠在類似于地球的生態環境中生活。

      實驗 “會飛的農場” 還遠未實現

      服務于未來太空生存的航天育種,目前我國正在進行模擬實驗。趙輝介紹說,從小麥、水稻到各種蔬菜,莖菜、葉菜類等等都有,不同類型的作物在天上種植有不同的使用目的和需要,有的就是為了獲取食物,有的就是為了參與受控生態系統建設。

      我國的地面模擬空間環境受控生態系統的實驗已經做了幾批,去年在深圳做了一個4人180天的受控生態生保系統集成實驗,在地面的模擬艙內,6個房間完全與外界隔離,模擬建在月球上的狀態。艙內所有的食物都是封閉狀態下種的植物,人們大部分時間也是在培育這些植物。近日,4人200天的“太空生活”實驗在北京航空航天大學開展。

      “模擬實驗中,種有幾十種不同的植物,種土豆那是必須的。”趙輝說,土豆的營養和栽培方式比較適合這種環境,這是經過大量實驗獲取的經驗。艙內的志愿者等待小麥成熟了,直接做成面包吃,但不會生火炒菜,生菜熟了可以拌著沙拉直接吃。人在太空艙不但要活著,而且要活得更好,除了吃,還要養花,還要身心愉悅。

      根據我國的航天發展規劃,2020年將在太空組裝建成空間站。“預計2022年就可以運行了,到那個時候還是需要貨運飛船送一部分東西,也要爭取做一些自給自足的實驗,但是還要有一個過程。”趙輝說,建造太空“會飛的農場”的目標,目前還遠遠沒有實現的時候。

     
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