航天育種

太空種子就是把普通種子送往太空，使其在太空中的獨特環境下進行變異的育種法詳細介紹如下：

階段一：種子篩選 種子篩選是航天育種的第一步，這一程序非常嚴格，需要專業技術。帶上太空的種子必須是遺傳性穩定、綜合性狀好的種子，這樣才能保證太空育種的意義。

階段二：天上誘變 利用衛星和飛船等太空飛行器將植物種子帶上太空，再利用其特有的太空環境條件，如宇宙射線、微重力、高真空、弱地磁場等因素對植物的誘變作用產生各種基因變異，再返回地面選育出植物的新種質、新材料、新品種。中國農科院作物科學所航天育種中心主任劉錄祥研究員指出：誘變表現得十分隨機，在一定程度上是不可預見的。航天育種不是每顆種子都會發生基因誘變，其誘變率一般為百分之幾甚至千分之幾，而有益的基因變異僅是千分之三左右。即便是同一種作物，不同的品種，搭載同一顆衛星或不同衛星，其結果也可能有所不同，航天育種是一個育種研究過程，種子搭載只是走完萬里長征一小步，不是一上去就“變大”，整個研究最繁重和最重要的工作是在後續的地面上完成的。

階段三：地下攻堅 由於這些種子的變化是分子層面的，想分清哪些是我們需要的，必須先將它們統統播種下去，一般從第二代開始篩選突變單株，然後將選出的種子再播種、篩選，讓它們自交繁殖，如此繁育三四代后，才有可能獲得遺傳性狀穩定的優良突變系，期間還要進行品系鑒定、區域化試驗等。這樣，每次太空遨遊過的種子都要經過連續幾年的篩選鑒定，其中的優系再經過考驗和農作物品種審定委員會的審定才能稱其為真正的“太空種子”。

1987年8月5日，隨著我國第九顆返回式科學試驗衛星的成功發射，一批水稻和青椒等農作物種子被送向了遙遙天際，這是我國農作物種子的首次太空之旅。當時搭載作物種子的目的並不是想育種，只是想看看空間環境對植物遺傳性是否有影響。但是，科學家們在實驗中無意發現，上過天的種子中發生了一些意外的遺傳變異，因此人們開始考慮利用這種方式進行農作物航天育種。

我國航天育種研究開始於1987年，到目前為止，我國利用返回式衛星先後進行了13次70多種農作物的空間搭載試驗，特別是863計劃實施以來，我國航天育種關鍵技術研究取得顯著進展，在水稻、小麥、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上誘變培育出一系列高產、優質、多抗的農作物新品種、新品系和新種質，其中目前已通過國家或省級審定的新品種或新組合有30多個，並從中獲得了一些有可能對農作物產量和品質產生重要影響的罕見突變材料。航天育種技術已成為快速培育農作物優良品種的重要途徑之一，在生產中發揮作用，為提升我國糧食綜合生產能力和農產品市場競爭力提供了重要技術支撐。

早在二十世紀60年代初，前蘇聯及美國的科學家開始將植物種子搭載衛星上天，在返回地面的種子中發現其染色體畸變頻率有較大幅度的增加。二十世紀80年代中期，美國將番茄種子送上太空，在地面試驗中也獲得了變異的番茄，種子後代無毒，可以食用。1996年至1999年，俄羅斯等國在“和平號”空間站成功種植小麥、白菜和油菜等植物。目前國外根據載人航天的需要，搭載的植物種子主要用於分析空間環境對於宇航員的安全性，探索空間條件下植物生長發育規律，以改善空間人類生存的小環境，其目的在於要使宇宙飛船最終成為“會飛的農場”，最終解決宇航員的食品自給問題。迄今為止，國外尚未見到有關專門利用航天誘變進行農作物育種的研究報道。

民徠以食為天，農以種為先。優良品種是農業發展的決定性因素，對提高農作物產量、改善農作物品質具有不可替代的作用。目前，我國的絕大部分農作物新品種都是在常規條件下經過若干年的地面選育培育而成的。我國航天科學家和農業科學家充分發揮了自己的聰明才智，把航天這一最先進的技術領域與農業這一最古老的傳統產業相結合，利用航天誘變技術進行農作物育種，對加快我國育種步伐，提高育種質量，探索具有中國特色的新興育種研究領域具有十分重要的意義。

航天育種工程項目以我國成熟的返回式衛星技術為平台，生產符合育種工作需要的育種專用返回式衛星一顆、運載火箭一枚，以糧、棉、油、蔬菜、林果花卉等為重點，考慮各種不同作物的不同生態區域，選擇9大類2000餘份種子材料，進行空間試驗，並建設國家農作物航天誘變技術改良中心。種子回收后，經過育種篩選，培育高產、優質、高效的優異新品種，進行推廣和普及，並利用地面模擬試驗裝置研究各種空間環境因素的生物效應與作用機理，探索地面模擬空間環境因素的途徑，提高空間技術育種效率。通過航天育種工程項目的實施，擬選育高產、優質、高效的10-15個有重要經濟價值的優異新品種，使主栽品種單產提高10%左右，推廣面積達到3000萬畝~5000萬畝，增產糧食20億斤~30億斤。

我國作為目前世界上僅有的三個（美、俄、中）掌握返回式衛星技術的國家之一，在航天育種領域取得的一系列開創性研究成果，受到世界著名的《自然》和《科學》雜誌的關注報道。為了加快我國航天育種誘變機理及相關技術的研究，推動航天育種事業的持續發展，2003年4月，經國務院批准，國家發改委、財政部、國防科工委批複了農業部、中國航天科技集團聯合編製的航天育種工程項目可行性研究報告，航天育種工程項目正式啟動。

實施航天育種工程有利於在廣泛開展育種實踐的同時，充分加強航天育種應用基礎理論的探索和研究，使育種實踐和理論基礎很好地統一起來，促進航天育種學的建立與發展。通過航天育種機理研究的原始創新和科學積累，可獲得一大批突破性的農業新品種和具有我國自主知識產權的航天育種技術。這對於繼續保持我國在該領域的國際先進性、創造性及航天育種產品開發方面的世界領先地位，推動航天育種高新技術產業發展具有極其重要的意義。

實踐八號育種衛星是我國第一顆以空間誘變育種為主要任務的返回式科學試驗衛星。衛星由CZ-2C運載火箭在酒泉衛星發射場發射，運行軌道為傾角63o、近地點187km、遠地點463km。在軌運行15天後，在四川遂寧回收，留軌艙進行3天留軌試驗。

衛星上裝載水稻、麥類、玉米、棉麻、油料、蔬菜、林果花卉、微生物菌種和小雜糧等9大類2020份農作物種子材料，用於進行空間環境下的誘變飛行試驗。共包括了152個物種，其中植物133種、微生物16種、動物3種。衛星還裝載了多項空間環境探測裝置，用於探測空間環境輻射、微重力和地磁場等環境要素，開展空間環境要素誘變育種的對比研究。

人吃太空菜安全嗎

航天品種是安全的。在自然環境中，植物種子實際上也在發生變異，只是這個變異過程極其緩慢，變異頻率很低，我們稱其為自然變異。早期的植物系統育種方法大都是對這種自然變異的選擇和利用，實踐證明是安全可行的。航天育種是人們有意識地利用空間環境條件加速生物體的這一變異過程，這種變異我們稱其為人工變異。這兩種變異在本質上是沒有區別的。由於太空種子的變異基因還是地面原來種子本身基因變異的產物，事實上它並沒有導入其他對人類有害的新基因。此外，即使太空飛行歸來的當代種子（非直接食用），經嚴格的專業檢測也沒有發現它增加任何放射性。因此，食用太空種子生產的糧食、蔬菜等不會存在不良反應。

衛星返回后，農業部將會同有關部門，全面推動地面育種研究工作。航天飛行后的種子、材料，經國家農作物航天誘變技術改良中心進行必要檢測后，將按不同的生態區域，組織全國各有關育種單位，嚴格按照統一的育種試驗規範，全面開展地面試驗研究，從中篩選有重要育種利用價值的新材料，培育新品種，進行推廣和普及。同時，結合空間環境探測及地面模擬空間環境因素試驗，開展空間環境因素與生物體相互作用的效應研究，力求回答航天環境誘發生物變異的機理等基本科學問題，促進航天育種事業的健康持續發展，更好地服務於農業生產、農民增收和社會主義新農村建設。

種子在太空飛行時，在空間環境誘變作用下產生變異，人們把有益變異加以選擇利用，在地面選育新種質、新材料，從而培育出高產、優質、多抗的新品種，這就是航天育種。航天育種是航天技術與生物技術、農業育種技術相結合的產物，是綜合了宇航、遺傳、輻射、育種等跨學科的高新技術。航天育種的特點是：變異頻率高、變異幅度大，有益變異多，穩定性強，因而可以培育出高產、優質、早熟、抗病良種。

早在20世紀60年代初，前蘇聯及美國的科學家將植物種子搭載衛星上天，在返回地面的種子中發現其染色體畸變頻率有較大幅度的增加。1996年至1999年，俄羅斯等國在“和平號”空間站成功種植小麥、白菜和油菜等植物。

我國的航天育種項目是由農業部和中國航天科技集團等提出，經國家發展改革委、財政部和國防科工委審核后報國務院批准立項的重大項目，主要著眼於提高我國的育種技術水平，更好地為農業生產服務。自1987年以來，我們成功地利用神舟號飛船和返回式衛星進行了13次搭載農作物種子及試管苗等的試驗，其中包括有關糧食作物、經濟作物、蔬菜、花卉等高附加值的作物。