在江蘇省泰州市海陵現代農業科技示範園區,新採摘的巨型南瓜吸引了遊人。南瓜直徑近1米,高0.6米,重360斤。它是通過航天育種培育成的新品種,是泰州培育的最大的南瓜。據了解,該南瓜重量在全國特大南瓜中名列前茅,堪稱“南瓜王”。

　　在許多人的印象中,航天育種似乎是點石成金的“魔術”,種子搭乘衛星上太空轉一圈便能“變”出各種優良品質,比如結出更大的果實,更美的花朵。

　　在近日舉行的2011航天工程育種論壇上,神舟五號載人飛船總設計師、中國空間技術研究院技術顧問戚發軔院士建議,把航天工程育種納入載人航天及空間站計劃,利用中國空間搭載試驗機會,為空間誘變機理和航天工程育種研究提供長期的科學試驗平臺。

　　航天育種真有如此神奇?我們應該如何看待用“太空種子”培育出的作物?

　　可緩解我國農作物優質種源貧乏

　　“航豐1號”棉花平均畝産皮棉180公斤,比常規棉花多出70公斤;“航椒1號”辣椒,維生素C含量為234毫克,比一般辣椒高出近兩倍;“太空5號”小麥口感好,産量超過傳統品種10%以上;“太空萬壽菊”花期長達9個月……這些都是航天育種技術的“成果”。

　　“航天育種實際上是讓選好的種子在空間進行基因誘變。”中國空間技術研究院航天育種專家龐欣博士解釋説。

　　常規育種的步驟是先在田間選擇遺傳性穩定、綜合性狀好的種子,再使用雜交育種、物理及化學誘變等常規育種方法培育種子,之後還要在地面上進行不少於7—8代的種植,使其優良的變異形狀能夠穩定遺傳;而航天育種則是將雜交育種和物理及化學誘變等常規育種方法改為太空輻射。

　　在“地面選種—太空誘變—地面培育”的航天育種過程中,地面研究工作是最繁重、最漫長的。“北方作物一般一年一代,海南的南繁中心實現了一年兩代。”龐欣介紹説,經過“太空洗禮”的第一代種子是不穩定的,會出現兩種情況,一是生理性變異,一是遺傳性變異。前者能夠直觀看出長大了、長得壯了,但第二年種植又會恢復原樣,而後者才是可遺傳的,才是航天育種研究需要的種子。

　　此外,對空間誘變後的種子,科學家還需要採用基因組測序等先進的分子生物學技術,對已確定幾代都能發生變異的種子材料進行深入分析,從中選出想要推廣種植的變異類型。而最終通過國家或省級審定的才能稱之為真正的“太空種子”。

　　1998年2月,我國首個航天誘變新品種“航宇1號”水稻在浙江農科院通過了省級評審審定。截至2010年,全國已有110個通過省級以上評準審定(認定)的農作物品種。“十一五”期間,有70多個通過省級審定或認定的新品種,累計應用4700多萬畝,增産糧棉油15億公斤,增加社會經濟效益20多億元。

　　專家表示,與其他育種方式相比,航天育種的最大優勢是變異幾率高、育種週期短。可在較短時間內,突破傳統育種遺傳資源不足、育種方法單一的瓶頸,被認為是緩解我國農作物優質種源貧乏的有效途徑之一,將為我國未來農業生産提供更多、更好、更新的種子資源。

　　航天育種不一定果型大

　　目前,社會上對航天育種存在著一種誤解,似乎種子一經太空搭載,就會出現大果型。對此,龐欣表示:“不要把航天育種技術神化,種子並不是一進行太空搭載就能變大、變好。”

　　航天育種誘變率一般為百分之幾甚至千分之幾,而其中有益的基因變異更是僅為千分之三左右。但為什麼航天育種後果型大的幾率比較高呢?

　　我國科學家的一項研究對這個問題做了初步解釋。“初步研究發現,種子中有一個跟重力相關的基因,把它克隆出來以後再轉進植物後,結果發現果實變大了,所以空間誘變很可能使種子的相關基因發生變化,但以後還要繼續通過更多的證據來揭示原因。”一位航天育種專家透露。

　　此外,優育的品種也不是最大的就是最好的。目前由太空種子培育的“航麥3號”小麥抗寒耐凍性好,且抗倒伏能力強;“華航32號”水稻抗稻瘟病、白葉枯病;“航豐1號”棉花對旱、薄、鹽鹼地的適應能力強,並且具有抗枯萎病、黃萎病、抗棉鈴蟲等特性。目前從全國各地的航天育種試驗結果來看,許多作物出現了抗鹽鹼、抗病等優良性狀,但果型並沒有大變化。

　　專家認為,航天育種不單是追求果型大、産量高,抗病、抗旱等其他優良性狀也是育種學家追求的目標。

　　空間誘變與核輻射不沾邊

　　經過多年精心培育,出自“太空種子”的農産品正在慢慢走進人們的生活。但由於對空間誘變技術不了解,特別是今年日本福島核電站泄漏事故之後,人們不免談“輻射”色變,從而擔心這些産品的安全性。

　　龐欣解釋,其實空間誘變與核輻射不沾邊。

　　實際上,種子空間誘變屬於種子常規培育中物理誘變的輻射誘變。輻射誘變是在地面用鈷-60射線對種子進行照射,種子本身並不會沾染到放射性物質,生産的果實可以安全食用。與空間誘變具有“親緣關係”的輻射誘變已有100年的歷史,我們吃到的很多新品種都是輻射誘變育種的結果。

　　種子空間誘變是在微重力條件下,將太空中的宇宙射線、微重力、高真空、弱地磁場等高能粒子作為輻射源,通過誘變作用使植物産生各種基因變異,種子本身也不會沾染到放射性物質。而受核輻射污染的食品之所以不能食用,是因為其中含有放射性物質。

　　種子誘變後基因會發生變化,這種變化對食品安全到底有沒有影響?“假如一個基因序列原來是‘1234’,上太空後變成‘3214’,也就是説,空間誘變並沒有導入任何外源基因,僅僅是植物自身基因組序列發生了改變。”龐欣表示,航天誘變的果實與常規輻射誘變育種獲得的果實是一樣的。

　　專家強調,上過太空的種子返回地面後需要很多代的培育,轉化為成果之後還需要在鑒定之前提供成分分析報告,其中包括毒理、營養成分等檢測。這種安全性檢測很嚴格,最終通過審定的品種是安全可靠的,可以放心食用。

　　但是專家表示,目前在超市上可見的“太空種子産品”在價位上跟普通食品沒有太大差異,很難分辨,因為目前國家並未要求對其進行標注。希望食品法做出相應標識規定。