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4月26日下午，神舟十三號載人飛船返回艙在京完成開艙。在太空“旅游”了6個月的特殊“乘客”結(jié)束“旅程”順利出艙，這其中就有來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院蘭州畜牧與獸藥研究所(以下簡稱蘭州牧藥所)的牧草種子。依托航天育種產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟，此次蘭州牧藥所搭載了紫花苜蓿、燕麥、中間偃麥草、紅三葉等牧草種子21份，共計(jì)158克。

1 精挑細(xì)選“天選之種”

農(nóng)牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，離不開優(yōu)良的品種。航天誘變育種是一項(xiàng)創(chuàng)新型育種方法，在種質(zhì)資源創(chuàng)新和育種材料挖掘方面具有獨(dú)特優(yōu)勢，不僅可以培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆強(qiáng)等特點(diǎn)的品種，同時可以縮短育種周期。

“這次我們送上太空的種子主要是優(yōu)質(zhì)的牧草種子。我們會根據(jù)育種目標(biāo)確定要搭載的品種或新品系，對每一顆種子都精挑細(xì)選，這些種子是名副其實(shí)的‘天選之種’。以紫花苜蓿為例，航天誘變的主要的目的是提高干草產(chǎn)量、粗蛋白含量和抗逆性(寒、旱、鹽)。”蘭州牧藥所抗逆牧草育種與利用團(tuán)隊(duì)首席專家楊紅善說。

2 三重作用誘變基因

從2008年開始，蘭州牧藥所的牧草種子就開始了“太空之旅”。迄今為止，蘭州牧藥所先后10次將牧草種子送入太空，并在神舟十一號飛船上成功搭載1株紫花苜蓿試管苗。

這些種子在“旅行”過程中，高真空、微重力和空間射線將會對它們進(jìn)行共同作用，使種子的遺傳基因悄悄發(fā)生變化。

“對于航天誘變育種來說，搭載飛行器的類型不同、在太空中停留時間長短，對種子都會產(chǎn)生不同的誘變效應(yīng)。此次神舟十三號飛船在太空停留了六個月，希望這些種子能夠培育出更多的優(yōu)良變異單株，給我們帶來更大的驚喜。”楊紅善說。

3 地面培育脫穎而出

種子完成“太空旅行”返回地球后，需播種、種植，并與留存的種子進(jìn)行對比，尋找出發(fā)生變異的植株，經(jīng)過至少四代以上的選育，使得變異性狀穩(wěn)定遺傳，最終培育出品質(zhì)優(yōu)良的新品系、新品種。

“不同植物的育種年限不一樣，培育出一個紫花苜蓿新品種需要十多年時間。”楊紅善說，我們拿到這次太空旅行的21份牧草種子后，會根據(jù)不同品種的生育期，選擇合適的時間育苗，開展地面篩選。

通過航天誘變育種，蘭州牧藥所抗逆牧草育種與利用團(tuán)隊(duì)已經(jīng)先后培育出“中天1號、2號紫花苜蓿”和“中天3號雜花苜蓿”三個國審新品種。

4 品種優(yōu)良前景廣闊

紫花苜蓿以“牧草之王”著稱，產(chǎn)量高且品質(zhì)好，多種家畜均喜食。此前，我國在苜蓿生產(chǎn)中并沒有真正意義上的多葉紫花苜蓿育成品種，而從國外引進(jìn)的多葉苜蓿存在多葉率低的缺陷，通過航天誘變育種培育的“中天1號、2號”兩個紫花苜蓿新品種，多葉性狀明顯，干草產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量高，在形成苜蓿產(chǎn)業(yè)化方面具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的品種優(yōu)勢。

“中天2號紫花苜蓿”2021年通過國家草品種審定，直觀表型性狀為多葉，以7葉、5葉為主，品種多葉率達(dá)54.64%，較國外多葉品種高出6倍以上;干草年產(chǎn)量和干草粗蛋白質(zhì)含量平均為19491.2千克/公頃和20.25%，分別較試驗(yàn)對照品種提高12.66%和6.63%。該品種在紫花苜蓿增產(chǎn)、提質(zhì)增效方面具有明顯品種優(yōu)勢，應(yīng)用前景廣闊。

根據(jù)中國載人航天工程的計(jì)劃安排，中國空間站預(yù)計(jì)在2022年前后建造完成并投入在軌運(yùn)營，未來，航天員將長期在軌駐留開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)試驗(yàn)。楊紅善說：“如果牧草種子有條件在空間站完成種植、生長、開花和結(jié)種的全生育周期，實(shí)現(xiàn)‘種子’到‘種子’，這將和此前的航天搭載任務(wù)有著巨大區(qū)別，而且具備很大的研究價(jià)值。這也是我們今后牧草航天育種追求的科學(xué)目標(biāo)。”

標(biāo)簽： 航天工程 計(jì)劃安排 品種優(yōu)勢 牧草之王