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“太空鮮花”首次大規模售出,有什麼神奇之處?且看一粒種子的“太空之旅”

作者:半島都市報
“太空鮮花”首次大規模售出,有什麼神奇之處?且看一粒種子的“太空之旅”

近日,太空育種鮮花入駐中國電商平台,首批上線的有山丹丹、月季、康乃馨等品種,這也是國内太空育種鮮花首次大規模面市。植物在外層空間的生長,一直是科學界非常感興趣的課題。一粒種子被帶入太空,再回到地球,會經曆怎樣的曆程?作為世界上為數不多的國家掌握的技術,“太空育種”有哪些神奇之處?

種子進入“超級實驗室”

都說種菜、種花是刻在中國人骨子裡的天賦,種養一盆太空育種的鮮花,将是怎樣的體驗?

首批上線的太空育種鮮花,以山丹丹為例,它原本在陝西延安一帶種植,适應15℃—30℃之間的溫度,而經過太空育種培育出來的“延丹1号”,耐高溫和低溫,即使零下30℃也能正常過冬。一個冬天不見水也能開花,在酸堿性土壤中都可種植。

再比如超市裡售賣的“太空番茄”“太空西瓜”,它們不是來自外太空的植物,而是土生土長的地球種子。隻是被送往太空接受宇宙射線照射,再随着衛星或飛船傳回地球,在地面進行雜交和篩選。

這項神奇的技術被稱為“太空育種”,也叫“航天育種”。通俗地說,就是種子被宇航員帶入太空,經曆一段太空環境後,再傳回地球進行培育。這是一種将輻射、宇航、育種和遺傳等學科綜合起來的高新技術。

“太空鮮花”首次大規模售出,有什麼神奇之處?且看一粒種子的“太空之旅”

2021年,嫦娥五号搭載的太空稻種在華南農業大學國家植物航天育種工程技術研究中心溫室開始萌芽。

在國内外農業育種過程中,輻射育種十分常見。對種子來說,太空就是一個超級實驗室,是提供輻射的絕佳場所,因為它具備了微重力、弱地磁、強輻射、高真空、極潔淨、超低溫等極端條件,在這個環境中引起植物基因變異的機率更高、程度更徹底、周期更短,是以太空育種的鮮花花期更長、花朵更鮮豔,而育種後的蔬菜更加高産優質,口感也更好。

種子的“太空之旅”是伴随現代航天事業的發展而實作的。目前,世界上隻有美國、俄羅斯、中國三個國家擁有傳回式衛星技術。

第一批進入太空的生物體是1946年7月由美國發射的,具體的物品是“特别開發的種子”,但是樣品沒有回收。是以真正的太空育種是從20世紀60年代開始的。1966年,美國發射了第一顆專用生物衛星,開始在上面搭載植物和植物種子。後來,又利用其他航天器搭載了燕麥、小麥、扁豆、松樹等植物的種子、幼苗,進行研究實驗。

中國的太空育種始于1987年。當年8月,大陸第九顆傳回式衛星搭載精挑細選的小麥、水稻、青椒等百餘個品種的農作物種子,順利完成首次“太空之旅”。傳回地球後,它們經過雜交培育,誕生了大豆“鐵豐18”、棉花“魯棉1号”等一批獲得國家發明獎的優良新品種。

大陸先後30多次利用傳回式衛星、神舟飛船、天宮空間實驗室和其他傳回式航天器搭載植物種子,培育了700多個太空育種新品種,不僅有糧食、蔬菜、水果、油料等農作物品種,還有林草花卉、中草藥等新品種。

不是所有種子都能完成使命

一顆種子要完成太空育種的使命,并不是一件容易的事。種子要經過層層篩選,而且還帶了幾分“開盲盒”的幸運色彩。

什麼樣的種子才會被帶入太空?比如,神舟六号攜帶秋海棠、苦苣苔和燈盞花等植物種子,神舟七号搭載80多個品種的蔬菜種子,神舟八号攜帶紅豆杉、橄榄等種子,神舟九号和神舟十号則分别攜帶雲南普洱茶種子和人參種子等。

載人航天工程的載荷資源十分珍貴,種子要經過純度、淨度、發芽率等标準嚴苛的篩選,隻有果實飽滿、活力好且遺傳穩定性高的種子,才可能随宇航員一同在太空“出差”。

即使進入太空,能順利完成基因突變的種子比例可能不到10%。在科學家看來,航天誘變和“開盲盒”有幾分相似。

因為一些種子在宇宙環境裡并不會發生變化,或者發生的變化毫無意義或隻産生倒退的變化(結果實率降低、甜分流失、成熟期延長等)。種子在誘變過程中,其遺傳物質哪部分發生變化,如何變化,這其中存在極大的随機性和不可控性。

是以,進入太空的種子,隻有發生良性基因改變的才能被留下,成為“天選之種”。它們再被送往全國各地多個生态區進行篩選、繁殖、培育,成為高産優質的新品種,最終進入市場和餐桌。整個過程需耗時6年至8年。

“太空鮮花”首次大規模售出,有什麼神奇之處?且看一粒種子的“太空之旅”

“來自星星的玫瑰”開花了。

實驗證明,并不是所有植物都适合太空育種。以發芽率來說,小麥、玉米、棉花、向日葵、大豆、黃瓜和番茄等是有所突破的,其種子經過太空輻射後,活力和發芽率都有所提高。而水稻、豌豆、青椒等種子和未上過太空的種子相比沒有多大差異。

科學家發現,經過太空曆練的種子,其發芽率、作物産量、抗病性、抗蟲性、養分含量以及植物花朵的顔色、高矮等性狀都會發生改變。但這樣的變化并沒有規律可循。據統計,對人類有益的突變約占3‰。

如今,全國多個省市都有太空育種蔬菜銷售市場。經國家相關機構檢測,太空育種蔬菜比普通蔬菜的營養含量高30%左右,是以價格也較普通蔬菜略貴。

變了模樣的太空蔬果安全嗎

地面上普通的番茄、黃瓜、青椒種子,去太空轉悠一圈,回到地球便變換了模樣。對于太空育種的蔬菜、水果,有人擔心安全問題,這些東西可以放心食用嗎?

從原理上來看,太空育種和正常誘變育種一樣,都是植物自身的基因組序列發生改變,沒有增加任何放射性。早在20世紀80年代,世界衛生組織、國際原子能機構、聯合國糧農組織共同認定航天育種産品是安全的。

經過太空育種的番茄仍然是番茄,大豆還是大豆,并沒有外來生物基因導入與整合,其物種并未發生本質的變化。這就好比,DNA的基因排列是“1、2、3、4”,經過太空育種後的基因排列是“1、4、3、2”,隻是排序發生變化。

“太空鮮花”首次大規模售出,有什麼神奇之處?且看一粒種子的“太空之旅”

“太空南瓜”的個頭比普通南瓜大出很多。

從實際培育情況來看,經過太空育種的蔬果,味道、口感和營養都比普通蔬果更好。比如,太空黃瓜除了個頭比普通黃瓜要大,味道更加鮮嫩多汁;太空小番茄比普通番茄的含糖量更高,吃起來更香甜;太空紫薯更加甜糯,還有水果的清香;太空洋芋的外皮呈黑色,内裡是紫色,富含花青素,有美容保健的作用等。

中國對太空育種展開研究已有30多年。2006年9月,大陸發射了首顆航天育種專業衛星——“實踐八号”,這意味着大陸的農作物種子第一次擁有了太空專屬“座駕”。“實踐八号”搭載了糧、棉、油、蔬菜、林果、花卉等9大類、152個品種、2000多份種子等,推動大陸太空育種研究實作跨越式發展。

目前,中國空間站已經全面建成,将會有更多的種子進入“太空之旅”,也會誕生更多優良的新品種。種子寄托了人類追求美好生活的願景,期待它們在太空遨遊後給我們帶來更多的驚喜與變化。

(圖檔來源:新華社)

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