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    航天工程乐虎体育app育种技术研究进展(一)

    时间:2012-01-14 00:02:27  来源:黑龙江省农科院园艺分院  作者:郭亚华 谢立波 王雪 高永利 王喜庆

        空间是当今世界竞争激烈的新领域,空间环境的显著特点是强辐射、微重力、弱地磁、超真空和超洁净等。早在二十世纪60年代初期,前苏联学者就研究和报道了空间飞行条件对植物种子的影响(Khvostova等,1963)。植物种子经卫星搭载飞行,发现其染色体畸变频率有较大幅度的增加。进一步的试验显示,当种子被宇宙射线中的高能重粒子击中后,会出现更多的多重染色体畸变;同时,经空间飞行后的种子即使没有被宇宙粒子击中,发芽后也可以观察到染色体畸变现象,而且飞行时间愈长,畸变率愈高(Halstead等,1987)。

        此后,包括德国和美国在内的许多实验室研究了植物在空间条件下生长、发育及其生理和遗传特性的变化;空间微重力、高能重粒子对植物种子和植株的影响;植株及其细胞在空间条件下生长发育及其衰老过程;低等植物在空间的生长规律等等。1993年,俄罗斯专家G.S.Nechitailo和A.L.Mashinsky联合出版了《Space Biology》专著,详细介绍了俄罗斯科学家在“和平号”空间站上开展的一系列有关空间生命科学,特别是空间植物学研究的结果。

        二十世纪80年代中期,美国将番茄种子送上太空达6年之久,在地面试验中也获得了变异的番茄,而且后代无毒,可以食用。1995年,美国航空航天局投入巨资,在北卡罗来纳州立大学建立了引力生物学中心,重点研究植物对引力的感受和反应,以最终开发出更加适于太空旅行的植物(刘录祥,2001)。1996-1999年,俄罗斯等国在“和平号”空间站成功种植超矮小麦、白菜和油菜等植物。到2002年,美国航空航天局所属的作物空间生理学实验室已经从国际植物遗传资源库中筛选出适合空间站培植的超矮小麦、水稻、番茄和青椒等作物品种。目前世界各国利用正在建设中的α国际空间站进行的太空植物试验研究,其最终目的在于要使宇宙飞船最终成为“会飞的农场”。

        迄今为止,国外尚未开展利用空间环境条件进行作物航天工程育种研究工作。国外空间植物学研究的发展趋势将主要集中在:①探索空间条件下植物生长发育规律,以改善空间人类生存的小环境;②探索宇宙及其他星球中能否生长植物;③解决宇航员的食品供给;④最终实现受控生态生命支持系统中“人—植物—微生物”的良性循环。

        航天工程育种是我国科技工作者开创的作物育种新途径。自1987年以来,我国作物航天工程育种研究得到不断发展,利用返回式卫星、神舟飞船和高空气球先后进行了22次作物种子等生物材料的空间搭载试验。2006年9月9日又成功发射了我国首颗“实践八号”航天育种专用卫星,共装载了9大类、2020份生物材料。多年来经过全国多个研究单位工作者的地面种植试验,取得了可喜的成果,育成了高产、优质、多抗的青椒、番茄、水稻、莲子、小麦等作物新品种、新品系,从中获得一些有可能对产量有突破性影响的罕见突变,并在航天诱变育成品种的产业化、航天环境生物诱变机理探索等研究方面取得重进展。

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