9月11日,在《揚州种子再乘衛星游太空》一文,在讀者中引起了很大的反響,讀者紛紛致電詢問,揚州种子是如何取得太空“通行証”的﹖本次“太空游”花費是多少﹖回收的种子將會發生怎樣的變异,對百姓的生活將產生什么影響﹖為此,9月11日下午,記者專訪了該項目的負責人——揚州市農科院党委副書記、副院長陳秀蘭,請她講述揚州种子与太空“結緣”的全過程。
憑實力喜獲13張免費太空“机票”
今年6月的一天,陳秀蘭接到了來自北京的一個電話。由于揚州農科院在原子能育种工作中成績突出,農業部的領導決定,再次邀請揚州的科研工作者參与太空誘變育种計划。具体承辦的中國農業科學院航空育种中心的同志特別強調,在9月9日發射的中國第一顆航天育种衛星——“實踐八號”的2000余個“机位”中,拿出13個“机位”,搭載由揚州自己培育出的种子,進行空間誘變育种試驗。消息傳來,揚州農科院一片沸騰。“机會難得,過去‘太空种子’都是搭載別的衛星上天,現在有了‘專机’,我們要拿最好的上天﹗”陳秀蘭說,當時离衛星發射日期只剩下不到3個月的時間,北京方面催得也急。揚州農科院的工作人員硬是在最短的時間里,從數百份材料种子中,挑選出了6份水稻种和7份小麥种,送往北京。“以前种子要搭載衛星上天,做空間誘變育种試驗,1克种子就花200元。按照我們這次送去的种子數量,最少要花20万元﹗這次國家很重視,承擔所有費用,所以机會很難得﹗”陳秀蘭告訴記者,她們挑選出的种子都是揚州的農業科研人員在近几年培育出的优質种子,“比如揚輻粳8號,它是水稻中的优質品种,口感、產量等綜合品質非常好,畝產已達到600公斤以上,我們希望通過空間誘變育种試驗,進一步提高它的產量和抗病性,達到錦上添花的效果。”
“這次是揚州种子第二次上太空了。揚州种子第一次与太空‘結緣’應該追溯到2004年”,陳秀蘭回憶說,當時揚州市農科院選送了揚輻粳7號稻种送往太空,目的是縮短稻种的生育期,擴大栽种范圍。“目前我們的專家正在對回收的种子進行地面培育和研究,以篩選和培育高產、优質、高效的优异新品种。”准備再坐8—10年的“冷板凳”從上世紀70年代起,陳秀蘭便開始了原子能育种工作,過去主要借助鈷60伽馬射線,使种子產生基因突變,然后篩選出表現优良的。
記者了解到,從上世紀70年代起,揚州地面誘變工作已經進行了30多年,培育出8個水稻品种、3個小麥品种和2個大麥品种。陳秀蘭介紹,上世紀90年代初期,市農科院的專家通過地面誘變,培育出了揚輻 2號水稻,其品种產量高、口感好、抗病毒性好,在江蘇、安徽、湖北等省累計推廣了1500多万畝。此外,還培育出一款揚輻麥2號小麥,成為我國在長江中下游地區主推的小麥品种,累計推廣了1000多万畝。現在太空育种主要是通過強輻射、微重力和真空等太空綜合環境因素誘發植物种子的基因變异,這些外在環境條件的變化會進一步促進基因突變,大大提升工作效率。“從衛星搭載回收的品种中精選出优質的品种,植物的果實大小、營養物質的含量以及抗病虫害等方面均有顯著改善。”比如育成的“宇椒1號”青椒,平均一個重量達250克,其維生素C和可溶性固態物、銅、鐵等微量元素含量都比原來高出20%至30%。陳秀蘭告訴記者,1987年以來,利用返回式衛星、神舟飛船和高空气球,先后21次將小麥、水稻、大豆等多种農作物种子送入太空育种,共涉及70多种植物的1000多個品种。經過多年的地面种植篩選已育成60多個農作物优异新品系,目前我國的航天育种研究處于世界領先地位。比如煙台培育出的“航天黃瓜”,畝產達到7531公斤,最高畝產可達9454公斤,堪稱高產王﹔福建培育的航天育种稻3個品种。百畝畝產達到800公斤水平。其中“II优航1號”是全國首個百畝畝產突破900公斤的超級稻。
對于揚州首批太空种子的表現,陳秀蘭淡淡一笑說,我們准備再坐8—10年的“冷板凳”,從誘變到篩選出表現穩定的优良新品种,需要漫長的過程。“浮躁是科學的大忌”,她意味深長地補充道。植物的种子只要送上太空就能產生突變﹖种出的蔬菜瓜果就能增產嗎﹖陳秀蘭說,不是說只要种子上過太空,就一定會發生突變。并且不同品种其突變率也有很大差別。經過統計,一般种子突變率是在0﹒05%—0﹒5%之間,一點變化都沒有的种子有很多。在所發生的突變中,也并非全都是抗病能力增強、高產和早熟等有益變异,因為太空畢竟是一种特殊的极端環境。揚州送往太空的第一批种子中,也出現了一些減產、抗病能力減弱等不利于生產的劣性突變。“我們要在地面上對太空种子進行漫長和科學的培育篩選,保証太空育种的科學性。”鑒于30多年育种經驗,陳秀蘭對揚州太空种子充滿信心,通過常規的輻射,我們在誘變的粳稻种子中發現了高產的糯稻,也培育出优質的啤酒大麥。太空种子肯定會帶給我們新的惊喜,關鍵在我們敏銳的發現眼光,以及先進的篩選培育手段。
揚州的“誘變產業”正在做大
采訪中,陳秀蘭專門帶記者參觀了她的核能輻射基地。我們領略到了一個奇妙變幻的世界﹕你見過荷花開出“并蒂蓮”那樣的效果嗎﹖你見過蘭花也可以進行色彩變幻和姿態變幻嗎﹖你見過有著五彩繽紛的向日葵嗎﹖……在農科院育种基地里,這些奇妙的景象讓記者目不暇接。陳秀蘭介紹說,這些都是核能輻射“魔幻之手”造就的。一副普通的水晶眼鏡,經過輻射后,就會變成茶色眼鏡,色澤自然,不褪色。農科院的這項研究成果獲得了省科技進步獎。不僅在農業,核能輻射可以廣泛地運用到食品衛生、醫療器械、水晶制品、工業設備等。陳秀蘭介紹說,剛剛投資1000多万元建立了新的核輻射基地。出口的寵物飼料、醫療器械等等擺滿了基地的倉庫。這些產品在出口前借助核能輻射消毒,安全有效、無污染。基地的經濟收益相當可觀。“我們基地最主要的目標還是繁育良种。”陳秀蘭說,通過核能輻射,一旦培育出新的优良品种,將會產生廣泛的經濟效益和社會效益。目前,通過遺傳性基因突變產生的新品种已走進了千家万戶.這些食品安全嗎﹖記者轉達了許多讀者的疑問。陳秀蘭表示﹕“這些農產品絕對安全可靠。”她告訴記者,核能育种和航天育种是人類有意識地利用外部環境條件加速生物体的變异,沒有導入任何其他新基因,從本質上与自然變异沒有任何區別,只是人為地加快了其自然變异的頻率。經過各种專業檢測,沒有發現增加任何放射性,即使直接食用也沒有危險。陳秀蘭說,更何況,這些种子并不是直接食用,而是通過科學家的种植和研究,選出有益變异進行推廣种植,然后才能走上人們的餐桌。
太空育种的原理与應用
科學家認為,太空育种主要是通過強輻射、微重力和高真空等太空綜合環境因素誘發植物种子的基因變异。由于億万年來地球植物的形態、生理和進化始終深受地球重力的影響,一旦進入失重狀態,同時受到其他物理輻射的作用,將更有可能產生在地面上難以獲得的基因變异。一般認為,太空輻射、微重力和高真空等因素构成的太空環境對植物种子的生理和遺傳性會具有強烈的影響,但究竟主要是哪些因素產生影響,以及如何產生影響,至今還沒有定論。1987年8月5日我國發射的第9顆返回式衛星首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批种子,開始了我國太空育种的有益嘗試。我國太空育种已走過了10年的歷程。來自天上的种子,已在全國許多地方安家。航天水稻在廣西已种植了7000多畝,浙江1﹒5万畝,江西數百畝﹔航天小麥在山東已推廣上千畝,河南數百畝,其增產幅度都達到10%—20%。水稻已篩選出4种新品系SP6,每公頃可穩產7﹒5吨,小麥种子已培育出新品系SP4。太空育种開創了一种全新的育种模式,也為發展現代農業提供了新的技術支撐,所以如今引种、試种“太空蔬菜”和“太空糧”也在全國逐漸升溫。目前,全國已有20多個省、市、自治區開展了太空青椒、番茄、黃瓜和太空稻、太空麥等的引种、試种,北京、南京等地還建立了航天育种中心。山東、黑龍江、江蘇、北京和上海等地都建有“太空蔬菜”种子繁育基地,并進入了小面積推廣和商品化生產階段。据介紹,目前已有批量“太空椒”、“太空番茄”、“太空黃瓜”等在北京、上海、南京、廣州等大城市的市場上登場亮相,僅上海和江蘇兩地在近几年里累計上市量就有10多万公斤。