日本伽瑪射線育種園:世界僅存的輻射育種園
輻射育種曾經興盛一時,現在早已被基因工程技術取代。不過,日本的輻射育種研究所仍在采取這種方式進行植物新品種的培育。他們的伽瑪輻射育種園座落于茨城縣的常陸大宮,半徑100米,是世界上最大的伽瑪輻射育種園,同時也可能是唯一一座仍然健在的輻射育種園。
第二次世界大戰之后,國際社會積極尋找和平利用原子能的方式,其中一個想法就是利用輻射“轟擊”植物,使其發生變異。變異后,有些植物患上疾病,有些則變得耐寒或者擁有與眾不同的顏色。這些實驗大部分都在美國、歐洲和前蘇聯成員國國家實驗室的大型伽瑪射線育種園進行,培育出數不清的新植物品種。抗病薄荷和“里奧星”(Rio Star)柚子就是這些育種園的成果。
現代基因工程早已經取代了輻射育種,但日本的輻射育種研究所仍選擇繼承這份“遺產”。他們的伽瑪輻射育種園座落于茨城縣的常陸大宮,是世界上最大的伽瑪輻射育種園,同時也可能是唯一一座仍然健在的輻射育種園。這個育種園呈圓形,半徑100米,四周建有8米高的防護墻。園內的植物被來自一個鈷60輻射源的伽瑪射線照射,輻射源被放置在中央的鋼柱內。這個育種園旨在讓植物擁有一系列新特性,例如具備抗真菌感染的能力或者擁有能夠打動消費者的顏色。培育出新特性有助于實現農作物的多樣化。
美國俄克拉荷馬州塔爾薩大學的納米技術專家派格·約翰遜在空閑時間研究伽瑪射線育種的發展史。她表示:“如果將當前的基因改造比作用解剖刀解剖基因組,上世紀60年代使用的工具就是錘子。”在了解如何對基因進行改造前,科學家通過輻射誘導基因變異。進行伽瑪射線育種時使用的放射性材料被放置在鋼柱中。在工作人員進入育種場前,鋼柱會被降入地下的一個鉛襯室。當這個輻射源處在地上時,育種場周圍會架設圍欄并安裝警報器,防止有人進入。
植物受到的輻射量取決于與輻射源之間的距離。正常情況下,輻射育種園內的植物只有一種,在輻射源四周由遠及近成排栽種,以便工作人員對不同輻射水平造成的影響進行評估。絕大多數靠近輻射源的植物死亡,稍遠一點的出現基因變異,上面布滿瘤并出現其他發育畸形。通常情況下,一切看起來很正常,但仍發生基因變異的植物是工作人員最感興趣的,可能就是他們追求的新品種。
國際原子能機構植物遺傳與育種專家皮埃爾·拉格達表示,輻射育種培育出數以千計的有價值變異和大量水果和農作物新品種,其中包括新種水稻、小麥、大麥、梨子、豌豆、棉花、薄荷、向日葵、花生、柚子、芝麻、香蕉、木薯和甜高粱。
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