4月26日

神舟十三号载人飞船返回舱开舱活动

在北京举行

在“开箱”现场

这批跟随航天员飞天的物品

正式揭开神秘面纱

4月16日,在太空出差183天的神舟十三号乘组在全国人民的期盼下顺利返回地球。4月26日16时,神舟十三号载人飞船返回舱在京完成开舱,航天育种产业创新联盟等单位搭载的作物种子顺利出舱,我校国家植物航天育种工程技术研究中心(简称“中心”)也是此次空间搭载试验的重要科研单位。

神舟十三号载人飞船返回舱开舱现场

搭载包装

作为航天育种产业创新联盟的发起单位,此次是我校继2020年11月嫦娥五号空间搭载试验后,参与的又一次深空科学重要科研活动。我校组织了广东省农科院、广州中医药大学、梅州市农林科学院、 广东兆华种业有限公司等优势科研院所及企业,精心遴选了水稻、花生、南药、蔬菜、烟草、紫云英等16份共计430g材料参加了搭载试验。这批种子也是我国目前驻留太空时间最长的一批作物种子,有望获得一批变异类型丰富、具有重要应用推广价值的原创性优良种质资源,突破种业卡脖子关键问题,对确保“米袋子”、“菜篮子”安全供给具有重要意义。

为什么要送种子“上天”?

航天育种的原理并不复杂。因为空间环境具有高真空、微重力、弱磁场及复杂辐射等特点,太空射线中复杂的高能重离子冲击生物细胞,诱导其产生遗传变异,就能获得新的性状。

从1987年开始,我国通过返回式卫星、飞船、高空气球等进行空间诱变育种,1996年开始进入航天育种研究。首颗专门用于航天育种研究的返回式科学技术试验卫星“实践八号”,在2006年9月9日发射升空;2020年6月,长征五号B运载火箭搭载新一代载人飞船试验船搭载了总数达988件的航天育种样品。

这些回到地球的种子,再经过一系列地面培育、筛选和验证,获得的新品种往往会具有相对原先品种更加出色的特质,例如抗病害、高产等。种子从太空回来,仅仅是“原料”。最终是否能够种植量产,还要经过数年的培育、筛选、验证等工作。

航天种子,“回家”了!

一大批航天育种研究成果和植物新品种早已进入我们的日常生活。

作为我国航天育种领域唯一的国家级工程中心,国家植物航天育种工程技术研究中心依托单位是华南农业大学。据悉,中心与国家航天工程计划紧密结合,在国家863、科技支撑计划及重点研发计划等重大科研项目支持下,自1996年来先后开展了24批次种子的空间搭载试验。中心利用空间诱变及现代生物学技术,在特优质、高抗病、轻简化品种选育方面取得新突破,已先后培育出60个水稻新品种通过各级品种审定,创造了显著的社会经济效益。

国家植物航天育种工程技术研究中心团队

国家植物航天育种工程技术研究中心副主任、国家植物航天育种工程技术研究中心河源创新研究院(下称“河源研究院”)院长郭涛介绍,河源研究院此次共选送花生、紫云英以及丝苗米三类品种搭载神舟十三号,经历6个月航天旅程。其中,花生为河源本土品种——火豆,来自东源县涧头镇大往村,是名副其实的“河源产”。中国载人航天工程办公室将种子转交给航天育种产业创新联盟,经公证、记录等流程之后送到航天中心。航天中心对少量样本进行取样留存,其余种子再送回河源培育。

在大往村选种,种子通过航天搭载送上太空,实现诱变培育。

郭涛表示,航天育种分为不同的遗传世代,“遨游”太空后的河源花生种子属于“第一代”。依托河源研究院,研究团队将利用现代生物学技术,对第一代进行生物学效应鉴定、第二代进行大规模的优良性状和基因鉴定,再到第三代小面积示范和展示,所有的航天育种科研活动都在河源进行,这在广东尚属首例。

对航天育种而言,搭载航天器“上天”只是第一步,也是关键一步,更重要的是结束太空之旅后返回地面的选育试验。该过程需针对上万个个体进行单独分析和观察,从产量、品质、抗性、有效成分等方面进行鉴定,同时借助分子生物学手段对基因序列进行比较,该过程中将产生系列航天生物育种关键技术。郭涛介绍,预计明年年底前完成对河源航天花生的第二代筛选,选出部分优良个体和品系。

航天育种成果丰硕

长期以来,华南农业大学在航天育种领域开展了多项科学研究,取得了丰硕成果。

2020年11月24日,作为航天育种产业创新联盟的发起单位,华南农业大学组织广东、广西、福建、四川等优势科研院所,精心遴选了水稻、甜玉米、南药、微生物等31份材料参加搭载试验。其中,华南农业大学提供的40克约2500粒“航聚香丝苗”水稻种子搭载嫦娥五号飞向月球。

历经22天21时29分的飞行后,这批“太空稻种”随同返回器顺利着陆,标志着我国水稻航天育种首次完成深空诱变试验的搭载。

2020年12月28日,嫦娥五号搭载的“太空稻种”

同年12月底,第一批“太空稻种”率先发芽;2021年2月26日,萌芽的稻种被放入育秧盆;一个月后,绿油油的秧苗离开温室,“搬家”到学校试验基地;7月9日,金灿灿、沉甸甸的稻穗迎来首次收获……此后,这批“太空水稻”还会在广东的土地上继续世代繁衍,纯化优良性状,有望成为100%中国原创的水稻新品种。

2021年12月28日,部分“太空稻”已被安排发芽

2021年2月26日,华南农业大学国家植物航天育种工程技术研究中心,研究人员将“太空稻”种到土里

扫码观看“太空稻”首轮种植回顾视频

未来,国家植物航天育种工程技术研究中心还将充分发挥自身优势,借助各新型研发机构,打造“政府+高校+企业”三方联动的现代种业科技创新高地,助力学校“双一流”建设,助力广东现代农业发展。

太空育种、地面选育

筛选携带新性状的新种子、新材料

培育新品种……

今年,航天育种依旧“繁忙”

华农也将继续

攻关“农业芯片”

守护国家粮食安全

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资料来源 | 国家植物航天育种工程技术研究中心 河源日报 南方+

微信编辑 | 新禾融媒体工作室 周彤

责任编辑 | 费思迎

审核 | 陈芃辰

审定 | 郭灼

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华农的种子上太空!