地球上,生長著各種各樣的植物。它們從種子起步,扎根泥土,接受陽光雨露的洗禮,經歷季節的更迭變化,最后開花結果。氣候、土壤等都會對一顆種子的萌發產生重要的影響。那么假如一顆種子經歷一段“太空旅行”后,會發生怎樣的變化呢?
太空育種(又叫航天育種)就是將植物種子或枝芽搭載于返回式航天器,利用太空微重加重離子、多種宇宙射線、大交變磁場和短期過載等因素,使種子基因發生突變,再到地面選育、試種,最終培育出高產、優質的農作物新品種。
太空育種的機理是:宇宙中的高能粒子引起生物遺傳物質DNA的損傷,繼而導致生物產生可遺傳的變異;微重力則通過增強生物體對誘變因素的敏感性,使染色體DNA損傷加劇,從而增加變異的發生。微重力還可能阻礙或抑制DNA鏈斷裂的修復。
但是種子們并不是簡單地到太空“轉一轉”,返回種到地里就可以了。種子們會在返回式衛星艙內,隨著衛星在距離地球200千米至400千米的太空中飛行,借助太空的特殊環境完成有益的變異處理。種子返回地面后,要經過幾代的選育和淘汰,等待好的性狀穩定下來,才算真正育種成功。
經過太空育種培育出來的種子,具有有益變異多、高產、優質、早熟、抗病力強等諸多優良的特點,如以太空蔬菜為例,經過太空育種的蔬菜味道和口感比普通蔬菜更好。像“太空甜椒”,吃起來更加甜脆清爽,可以直接生吃;“太空紫薯”吃起來很像水果,生吃爽口甘甜,熟食香甜軟糯;“太空土豆”富含花青素,畝產量也很高。
也許有人會對太空育種的農作物有安全方面的擔憂,但從太空育種的原理和過程來看,這種變異本質上和自然界植物的自然變異是一樣的,只是太空中的特殊環境加速了生物界需要幾百年甚至上千年才能產生的變異。雖然作為誘變育種技術,太空育種會令作物本身的染色體產生缺失、重復、易位、倒置等基因突變,但這種培育方式并沒有將外源基因導入作物中使之產生變異。
隨著太空探索活動的進一步開展,相信未來一定會有更多、更豐富的種子登上太空,也會有更多優良新品種出現。
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