4月14日,在陕西省航天育种工程技术研究中心的地面选育基地,太空番茄抽出新绿,太空牧草破土而出;千里之外的陕北米脂,“米谷”系列太空小米已完成春播准备,农户们正期盼着新一年的丰收。

种子是农业的“芯片”,而航天育种则为这枚“芯片”装上了“加速器”。“自1987年我国首次将农作物种子送入太空以来,近40年间,中国航天育种走出了一条从跟跑、并跑到领跑的自主创新之路。”陕西省航天育种工程技术研究中心主任郭锐表示。

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太空牧草长势喜人。

太空诱变破解育种瓶颈

春日的地面选育基地里,暖意融融,各类航天作物长势喜人。“你看这株航天紫苏,分枝比传统品种多了近三成,再过两个月就能收获。”郭锐指着基地的作物介绍道,“传统育种就像‘大海捞针’,周期长、变异率低,而太空环境就是天然的‘超级实验室’,能让育种效率实现质的飞跃。”

郭锐介绍,传统育种往往需要十年甚至更长时间才能培育一个稳定品种,且可利用种质资源有限,难以满足现代农业对高产、优质、多抗、高效新品种的需求。而航天育种依托太空微重力、强宇宙辐射、高真空、弱地磁等独特极端环境,能诱导种子基因发生高频、广谱、稳定的变异,变异率较传统地面诱变育种提升3-5倍,还能产生传统育种难以获得的罕见突变类型。

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学生在点播紫苏。

“更关键的是,航天育种大幅缩短了育种周期,仅需3—4年就能筛选出传统育种十年以上才能获得的优质变异材料。”郭锐补充道,“而且航天育种属于内源基因诱变,不是外源基因导入,培育的新品种安全性高、食用放心,无需开展转基因安全评价,这也是它的核心优势之一。”

在位于西安文理学院的陕西省航天育种工程技术研究中心,科研人员正利用全基因组测序等技术,深入解析太空环境诱变的分子机制,推动航天育种从“随机诱变”向“精准定向改良”跨越。

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科研人员在实验室解剖紫苏幼苗。

“如今,我国科研团队已自主攻克空间搭载、诱变机理解析、地面精准筛选、性状稳定遗传等一系列核心技术,建立起完善的航天育种技术体系。”中心副主任、西安文理学院生物与环境工程学院院长张九东说。

截至目前,我国通过航天育种已积累5.7万余份优异突变材料,建立起专属种质资源库,为培育突破性品种提供了源源不断的“基因宝藏”。

从实验室到田间全链条赋能

春日的米脂县,小米加工企业正忙着生产小米粥、米糠油等深加工产品,依托“米谷”系列航天品种,“米脂小米”区域公用品牌声名远扬,产品畅销全国、远销“一带一路”共建国家。

如今,从实验室到田间地头,从生产车间到销售终端,航天育种技术正推动农业产业实现全方位升级。“新质生产力的核心在于科技创新与产业创新深度融合,航天育种绝非单一的技术创新,而是以航天科技为纽带,串联起种业研发、种植生产、加工销售、品牌打造的全产业链变革。”郭锐介绍。

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工作人员移栽航天搭载的紫苏苗。

在前端研发环节,航天育种持续创制优异种质资源,破解传统育种资源匮乏难题。“我们中心累计将600多份植物材料送上太空,成功选育20多个优质农作物新品种,构建起‘产学研、育繁推’一体化体系。”郭锐告诉记者,春日正是种质资源筛选的关键时期,科研人员每天都会对太空搭载后的种子进行观察、记录,筛选出具有优良性状的变异材料。

在中端生产环节,航天品种与智慧农业深度融合,让春日的田野焕发新活力。在陕西、甘肃等地的航天育种示范基地,5G、AI、物联网等技术应用于种植全流程,实现精准播种、智能灌溉、病虫害绿色防控。“通过‘航天品种+智能装备’模式,我们让贫瘠荒滩变成了高产良田,资源利用效率提升30%以上。”郭锐介绍,以米脂太空小米为例,配套旱作技术后,实现节水30%、节肥30%,在干旱半干旱地区实现稳产高产。

在后端产业环节,航天育种推动农产品精深加工、品牌化发展,实现价值跃升。如今,“米谷”系列小米、天水航天紫苏、太空莲等品种都形成了完整产业链,推动传统农业向“高效率、高附加值”转型。

绿色农业的“航天方案”

这段时间,青藏高原的牧场上,太空牧草已开始返青,为牧区的春天增添了一抹生机。

航天育种培育的新品种普遍具备高产、抗逆、抗病、节水、节肥等优良特性,在保障粮食增产的同时,为生态农业、绿色发展提供了“航天方案”,实现了经济效益与生态效益双赢。

“航天育种让农业发展更绿色、更可持续。”郭锐指着培育基地里的太空牧草说道,“我们培育的‘星际神农’系列太空牧草,能在海拔4380米的青藏高原安全越冬,干草产量每亩超1000公斤,既解决了高原牧区饲草短缺难题,又能防风固沙、提升土壤肥力,助力生态修复。”

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科研人员在观察分析紫苏长势。

在节水节肥方面,航天品种的优势尤为突出。太空小麦“中麦1062”磷吸收效率提升27%,化肥用量减少20%仍保持高产;米脂太空小米在干旱半干旱地区,凭借优异的耐旱性,实现了节水稳产。在减药增效方面,“航聚1号”水稻抗稻瘟病能力显著增强,农药使用量减少35%以上;航天蔬菜品种抗病性提升,大幅降低了化学农药依赖,守护了农产品质量安全。

在盐碱地改良、荒漠化治理等领域,航天育种也发挥着重要作用。“航椒11号”能在pH值8.5的盐碱地正常生长,还能增产52%;在陕西定边,太空牧草在盐碱地里的出苗率超过90%,让昔日的盐碱地变成了可利用的优质牧场。

“春日是播种希望的季节,也是航天育种人忙碌的季节。未来,我们将持续深化核心技术攻关,推动航天育种与智慧农业、循环农业深度融合,让更多‘太空种子’在祖国大地扎根结果,引领农业新质生产力发展。”郭锐表示。(群众新闻记者 张梅)

来源:群众新闻网

编辑 叶蕊 谢婷 责编 李治学