太空水稻是植物吗吗为什么(太空水稻是怎么生长的)
太空水稻是指经过太空射线诱变育种得到的新品种水稻,其实质即水稻,水稻是多细胞植物,结构和功能的基本单位都是细胞。之所以要进行太空育种,其实就是因为地面上根本无法模拟这种太空环境。而太空水稻培育出来的新型品种则具有变异大,变幅大,稳定快,以及高产优质早熟和抗病力强的特点。
这种水稻品种回到地面进行培育之后,能够有效地缩短杂交育种的周期。比如说,经过太空诱变培育出来的航育1号水稻新品种,其植株就比正常的要低14厘米左右,生长周期也缩短13天,而产量却可以增长5%~10%。更矮的植株可以增强水稻的抗倒伏能力,而更短的生长周期可以减少温差,提前收获,并且还能够增加产量。
水稻种子通过“选秀”奔月
空间诱变有“三宝”,即高真空、微重力和空间射线,三方面因素共同作用可以使得种子内部的遗传基因发生变化。跟随嫦娥五号探测器一同“奔月”的种子实验材料包括水稻、苜蓿、燕麦、拟南芥、花卉等30余种植物种子。
之所以让嫦娥五号携带种子实验材料“奔月”,正是希望通过太空的特殊环境完成深空诱变,挖掘优异种质资源,培育出优质高产、抗逆广适、性状突出的新品种。
作为中国复杂度最高、技术跨度最大的航天系统工程,此次嫦娥五号任务从月球带回约1731克月球样品,这就意味着留给其他研究的载荷容量并不多。在容量有限的情况下,这些种子也是通过层层筛选才脱颖而出。
为此,各单位也是“八仙过海、各显神通”,纷纷提供“当家好种”。比如,华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心提供了“航聚香丝苗”水稻种子,而中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所则提供了紫花苜蓿和燕麦种子。
“嫦娥五号搭载的空间非常宝贵,在航天育种产业创新联盟的统一组织下,我们完成了此次水稻的探月之旅。”郭涛介绍道,首先科研人员对前期育成的约10000个种质进行了广泛评价,从中挑出若干基因优良、性状优良的种质作为候选搭载材料,进一步调研产业及市场需求,最终确定了1份材料——“航聚香丝苗”。“航聚香丝苗”作为搭载材料,顺利通过了专家评审;经严格科学的“选秀”,最终脱颖而出。
为什么“太空水稻”等等的新品种的优点是从太空来的呢?
是把植物种子带上太空,在太空中强宇宙射线照射下,其细胞中的DNA发生突变,改变了植物的遗传性状带来的。
由于宇宙射线造成的DNA突变是不确定的,所以种子回到地面后,科学家还要对种子进行许多代的培养,从中挑选出产生了所需要的突变、遗传性状稳定的植株,才算是得到了一种“太空水稻”或“太空蔬菜”。
太空水稻是什么?其实很多专家在培育新品种的时候,都是通过特定的环境或者是方法来使种子产生一定的变异,在根据变异的结果进行研究培育,形成新的品种。太空水稻其实就是利用空间诱变育种的方式,将水稻的种子或者是诱变材料送到太空中,利用太空特殊的环境来进行诱变,使得种子产生某种变异,再返回地面培育作物新品种。那么为什么要培育太空水稻,这些优良品种特性为什么是从太空路而来?
之所以要进行太空育种,其实就是因为地面上根本无法模拟这种太空环境。我们都知道在宇宙中有很多离子辐射线和空间磁场,这都是地球没有办法进行模拟的,而且高真空高洁净的宇宙环境也能够让种子产生一些变异。所以太空水稻培育出来的新型品种具有变异大,变幅大,稳定快,以及高产优质早熟和抗病力强的特点。
这种水稻品种回到地面进行培育之后,能够有效地缩短杂交育种的周期。比如说,经过太空诱变培育出来的航育1号水稻新品种,其植株就比正常的要低14厘米左右,生长周期也缩短13天,而产量却可以增长5%~10%。更矮的植株可以增强水稻的抗倒伏能力,而更短的生长周期可以减少温差,提前收获,并且还能够增加产量。
之所以这些优点从太空中经过诱变而来,是因为太空中的辐射强度要比地球高得多,而且在微重力和高真空的环境下,种子的基因会产生很大的变异,毕竟亿万年来在地球上生长的植物,不管是形态生理还是进化都受到了地球重力的影响,一旦进入到失重的状态,再加上受到其他的辐射作用,可能就会产生一些,本来在地面上环境中难以产生的基因变异行为。而这种变异通过专家的研究和培育,提取其中有效有用的部分,在经过深入的分析之后可以获得更高的产量,更好的品质。
虽然很多专家对为何水稻能够在复杂的太空环境中产生生理和遗传性状的改变?甚至对未来有何影响,都没有办法做出,特别令人信服的解释,但是随着科学的进步和不断的探索,未来肯定会有更进一步的说明。毕竟人类的发展史就是一部对世界的探索史,现在地球是人类的家园,但是人类的梦想要向星辰大海出发,要去探索更远的星空,更远的未来。所以说太空水稻育种是一种集航天技术,生物技术和农业育种技术为一体的新途径新方法,也是当今农业领域最尖端的科学技术课题。这不是一两个人或者一两代人就能研究的透彻明白的事情,而是要通过不断的努力才能获得更多的知识才能获得更加明确的方向。