太空诱变育种解析
太空诱变是利用太空中的强辐射、微重力、高真空、弱磁场等诱变因子对植物种子、组织、器官或生命个体的基因变异的诱变。
太空诱变育种
摘要：现在，越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种，同时在这一方面取得了良好的成果，由此开辟了一条植物育种的新的途径
关键字：太空诱变特点安全性应用展望
太空育种．又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400 km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。
太空诱变的主要因素
1.微重力
太空的重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6 g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。许多实验证明，植物感受和转换微重力信号，是通过质膜调节细胞内Ca2+水平或磷脂／蛋白质排列顺序的变化等，引起ATP酶、蛋白质激酶、NAD氧化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等，从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、染色体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用，进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程，并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等。已有的研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率。
2.空间辐射
空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁，作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究的结果表明，质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质DNA分子的双链断裂和细胞膜结构改变，且其中非重接性断裂的比例较高，从而对细胞有更强的杀伤及致突变和致癌变能力嘲。对植物的研究证明，空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用，导致细胞死亡、突变、恶性转化，而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。
3.其它诱变因素
植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为．空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。
太空育种的特点
1.诱变效率高
太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用。可以产生较高的变异率，其变异幅度大、频率高、类型丰富．有利于加速育种进程。水稻自然变异的频率在二十万分之一．化学诱变的变异频率也在千分之几．而经空间处理的水稻变异频率可达百分之几。一般来说，太空育种变异率为5％-10％，最高的诱变率可超出10％以上，其中有益突变率为2％-3％。2.变异方向不定。正负方向变异都有
作为一种空间多环境特殊条件下产生的诱变，其诱变方向具有不确定性。一般单株有效穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、单株分蘖力等性状呈偏正态分布，以正向变异为主。株高变异偏向增高，结实率偏向降低，但也有许多有利突变体出现。
3.育种周期短
空间诱变植物一般在第4代可稳定，少数在第3代就可稳定。比常规育种的第6代稳定提前2代，对缩短育种周期极为有利．可以节约许多人力物力。
4.可出现常规育种不易出现的变异
太空育种不但能出现一些如产量、株高、生育期、品质、抗病性等常规诱变育种的变异，还能出现一些其它理化因素处理较少出现的特殊变异类型，如水稻早熟突变．大穗型变异。大粒变异和籼、粳亚种种性的变异．品质性状的广幅分离；蔬菜大果型变异，不育性突变；花卉花形变异．花色变异等。
太空育种的安全性
太空食品和普通食品没有什么区别，是很安全的食品。关于太空食品安全性的问题，专家普遍认为，太空育种并没有将外源基因导入作物中使之产生变异。作为诱变育种技术，太空育种可使作物本身的染色体产生缺失、重复、易位、倒置等基因突变。这种变异和自然界植物的自然变异一样，只是时间和频率有所改变。太空育种本质上只是加速了生物界需要几百年甚至上千年才能产生的自然变异。太空中宇宙射线的辐射较强，这是植物发生基因变异的重要条件。目前，人工辐射育种中的辐射剂量只是国际食品安全辐射量的几十分之一，而太空中的辐射剂量还不到辐射育种辐射剂量的百分之一。宇宙射线引起的基因变异经常会让人想到转基因食品。转基因作物是将外源基因导入植物体内而培育出的新品种，如转基因大豆是将非大豆植物甚至动物、微生物的基因导入而产生的变异。而太空育种则是让作物的种子自身发生变异，没有外源基因的导入。我国颁布的有关转基因安全管理规定中特别排除了对自身通过突变产生的新物种的管理，这也说明太空育种是非常安全的，不用担心其产品的安全性。太空食品是按照人类需要选择出来的，不是转基因食品。至于污染，则是栽培方法和使用农药、化肥的问题。
太空育种的应用实例
太空育种已得到一定程度的应用。太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多，口味、重量和外形发生了变化。太空黄瓜航遗一号早已通过了国家品种审定，最大单果重1 800 g，长52 cm，Vc含量提高了30％，可溶性固形物含量提高了20％左右，铁含量提高了40％。说明太空诱变可以获得高营养成分、口感好的突变体。太空菜葫芦长达75 CITI，平均单果重4 kg左右，最大单果重8 kg，含有可治糖尿病苦瓜素。太空番茄平均单果重在350 g左右，最大单果重375 g，产量75 000 kg/hm2左右。此外，太空搭载的长形茄子，单果重达350 g，口感非常鲜嫩。太空甜椒872可溶性固形物含量提高了20％，在太空甜椒中获得了1个黄色后代和1个红色后代，可以获得太空五彩椒系列，而不同于以往五彩椒通过太空诱变获得的黄色甜椒和红色甜椒。虽然太空育种前景诱人，但目前这项事业的产业化还不尽如人意，许多成果还停留在中试阶段和小规模生产阶段。应当看到，太空育种是1个全新的交叉学科，涉及诸多领域，如航天技术、辐射技术、生物技术等，其本身还不是十分成熟和完善。太空搭载毕竟很少，主要是水稻和小麦。因为我国是1个农业大国，太空育种技术受到重视，我
国在太空技术方面虽然不是第1位的，但是在太空农业育种方面应该是第1位的。常规育种中的杂交技术一般需要8 a才可以获得新品种，太空育种可以缩短一半时间，太空搭载回来以后，在地面上必须要进行不少于4代的培养。太空育种是1个很好的能够缩短育种周期的方法。
国内外太空育种研究现状
利用航天器或返回式卫星研究植物生长发育及遗传变异的工作，迄今已有30多年的历史。据不完全统计．1957—1997年全球发射空间生命科学卫星120颗，搭载植物材料38次，其中前苏联16次，美国14次，中国8次。国外的太空育种研究始于1960年．20世纪60年代初期，前苏联学者就研究和报道了空间飞行对植物种子的影响。此后，美国和德国等许多实验室研究了植物在空间条件下生长发育及其遗传特性的变化．空间微重力、高能粒子对植物种子和植株的影响．植物及其细胞在空间条件下生长发育及其衰老过程，低等植物在空间的生长规律等。美国等国家在各种类型空间飞行器上进行了许多植物学试验．观察空间条件下各种类型的植物材料发生的变化。1984年美国将番茄种子送上太空，逗留时间达6年之久，返回地面后经科研人员试验，获得了变异的番茄，其种子后代对人体无毒，可以食用。1995年。美国航天局又在北卡罗来纳州立大学建立引力生物学研究中心．重点研究植物对引力的感受和反应，以最终开发出适于太空旅行的植物旧。1996年，俄美合作首次成功地在“和平”号轨道站培育和收获了150个麦穗的墨西哥小麦。俄罗斯在太空种植小麦于1999年获得成功。1996年，美国布鲁斯·巴格比研究出太空矮秆小麦，株高只有40 cm，生育期只有60 d，这种小麦产量高出普通小麦的3倍，有可能适合太空生长。美、日、西欧制定的21世纪太空计划中，将植物在密封太空舱内的生长发育引为重点．试种和培育豌豆、小麦、玉米、水稻、洋葱、兰花、郁金香等100多种植物．研究宇宙飞行中各种因素对植物生长发育的影响。
我国的空间生命科学实验始于20世纪60年代，是目前世界上掌握航天器返地技术的3个国家(中国、美国、俄罗斯)之一。目前国外作物太空育种还处于研究阶段，尚未育成有实用价值的作物品种在生产上大面积应用，而我国进行了较全面的研究和应用，太空育种研究已达到世界先进水平。自1987年以来．我国空间科学家和农业生物学专家9次利用返回式卫星、2次利用神舟号飞船和4次利用高空气球，广泛开展农作物、微生物、抗生素、酶制剂生产菌、昆虫等太空育种研究，搭载了70多种植物、500多个品种的近50kg的种子，涉及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内23个省、市、自治区70多个研究单位利用太空返回植物变异资源进行多年的地面选育，已培育出一批具有高产、优质、抗病新品种(系)和一大批种质资源，从中还获得了一些有可能对产量和品质等经济性状有突破性影响的罕见突变株。这些各具特色的优良新种质、新材料可广泛应用于常规育种和杂种优势育种，将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。目前经审定的新品种有19个，其中水稻新品种5个、小麦2个、棉花2个、青椒1个、番茄1个、芝麻1个、西瓜3个、莲子3个、灵芝1个，另外还有选育出的新品系50多个。
问题与展望
近十年来，我国太空育种得到迅猛的发展，随着科学技术的进步和研究的深入，太空育种已引起国内外育种家普遍关注，它将成为推动2l世纪作物育种的重要手段之一。虽然我国太空育种已育成一批农作物新品种(组合)和一些有实用价值的新种质，但能在生产上大面积应用的仍然很少，对一些诱变后产生的罕见突变体的利用上也尚未取得令人满意的成果，究其原因主要有以下三方面：(1)选择搭载的品种或材料综合素质不够全面。卫星搭载诱变后又经历4～5年定向选择后育成的品种在产量、品质和抗性上缺乏竞争力．生产上难以推广。因此，太空育种的选材是关键，必须选用最新、综合素质最好的品种或材料选送卫星搭载诱变，这样，培育出的新品种市场竞争力强。(2)我国的太空育种工作在培育新品种方面
做得较多。而相应的基础理论研究则较弱。太空育种研究工作多数注重大田突变体的直接选择上，但在诱变机理和诱变后代材料的处理及选择方法上研究得不够。因此．在田间选择和后代材料处理上盲目性较大，选择效率低，成效慢。(3)太空育种技术体系建立与集成还有待进一步完善。空间诱变在抗病育种、改善品质和培育早熟高产品种等方面有独特的优势。要探索和建立一套太空育种技术体系，并对太空育种的各项技术进行集成，从而提高太空育种效率。
植物育种的关键是将基因型选择与表型选择相结合，提高选择的效率。长期以来，作物育种是以植株表型性状为基础的。当性状的遗传基础简单时，表型选择是有效的。但是作物遗传改良的目标性状多为遗传基础比较复杂的数量性状，表型选择效率低，且由表型来推测基因型存在准确性较差的问题。对航天诱变品系的分子生物学研究将是一个重要的发展方向。针对航天诱变后的植物材料在后代表型性状中产生的变异，利用分子生物学的方法，克隆到特异的基因．通过遗传工程的手段，将其转入到作物基因组中，以期目标性状得以表达。另外，分子标记辅助选择是现代分子生物学与传统遗传育种的结合点。借助与目标基因紧密连锁的遗传标记，分析基因型，鉴定分离群体中含有目标基因的个体，也可以加快育种进程参考文献：
【1】西南园艺，2005年第4期
【2】潘光辉尹贤贵杨琦凤张赞(重庆市农业科学研究所，400055)
【3】王俊敏，魏力军，等航天技术在水稻诱变育种中的应用研究(252~256)4
【4】庞伯良，彭选明，等航天诱变与辐射诱变相结合选育水稻新品种(284~285)4
【5】张玲华，田兴山，等空间诱变育种的研究进展(294~296)4
【6】方金梁，邹定斌，等航天诱变选育高产高蛋白质水稻新品种(280~283)4
【7】郭亚华，谢立波，等辣椒空间诱变育种技术创新及新品种(品系)培育(265~268)4
太空诱变育种
太空诱变育种 摘要：现在，越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种，同时在这一方面取得了良好的成果，由此开辟了一条植物育种的新的途径 关键字：太空诱变特点安全性应用展望 太空育种．又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400 km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。 太空诱变的主要因素 1.微重力 太空的重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6 g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。许多实验证明，植物感受和转换微重力信号，是通过质膜调节细胞内Ca2+水平或磷脂／蛋白质排列顺序的变化等，引起ATP酶、蛋白质激酶、NAD氧化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等，从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、染色体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用，进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程，并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等。已有的研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率。 2.空间辐射 空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁，作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究的结果表明，质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质DNA分子的双链断裂和细胞膜结构改变，且其中非重接性断裂的比例较高，从而对细胞有更强的杀伤及致突变和致癌变能力嘲。对植物的研究证明，空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用，导致细胞死亡、突变、恶性转化，而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。 3.其它诱变因素 植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为．空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。 太空育种的特点 1.诱变效率高 太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用。可以产生较高的变异率，其变异幅度大、频率高、类型丰富．有利于加速育种进程。水稻自然变异的频率在二十万分之一．化学诱变的变异频率也在千分之几．而经空间处理的水稻变异频率可达百分之几。一般来说，太空育种变异率为5％-10％，最高的诱变率可超出10％以上，其中有益突变率为2％-3％。 2.变异方向不定。正负方向变异都有
太空诱变育种解析
太空诱变育种 摘要：现在，越来越多地国家利用太空诱变来培育新品种，同时在这一方面取得了良好地成果，由此开辟了一条植物育种地新地途径资料个人收集整理，勿做商业用途 关键字：太空诱变特点安全性应用展望 太空育种．又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物地种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到高空地宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子地作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料地作物育种新技术.其核心内容是利用太空环境地综合物理因素对植物或生物遗传性地强烈动摇和诱变，在较短地时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得地罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种地新途径.资料个人收集整理，勿做商业用途 太空诱变地主要因素 .微重力 太空地重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一地微重力( )是引起植物遗传变异地重要原因之一.许多实验证明，植物感受和转换微重力信号，是通过质膜调节细胞内水平或磷脂／蛋白质排列顺序地变化等，引起酶、蛋白质激酶、氧化还原酶及光系统中许多酶类地活性变化等，从而在细胞分裂期微管地组装与去组装、染色体移动、微丝地构建、光系统地激活等方而起作用，进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程，并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等.已有地研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素地敏感性和干扰损伤修复系统地正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率.资料个人收集整理，勿做商业用途 .空间辐射 空间辐射源包括来自地磁场俘获地银河宇宙射线和太阳磁暴地各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等.它们能穿透宇宙飞行器地外壁，作用于太空飞行器中地生物.研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生地变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤.和生物膜是射线作用地靶子.空间辐射主要导致生物系统遗传物质地损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等.重离子辐射生物学研究地结果表明，质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质分子地双链断裂和细胞膜结构改变，且其中非重接性断裂地比例较高，从而对细胞有更强地杀伤及致突变和致癌变能力嘲.对植物地研究证明，空间条件尤其是高能离子具有强烈地致变作用，导致细胞死亡、突变、恶性转化，而且在微重力条件下辐射地诱变作用将会加强门.资料个人收集整理，勿做商业用途.其它诱变因素 植物材料在空间飞行时.是受各种空间因素综合作用地，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中地强振、飞行舵内地温度和湿变条件及其他未知因素.一般认为．空间辐射和微重力地复合效应是主要地诱变因素.资料个人收集整理，勿做商业用途 太空育种地特点 .诱变效率高 太空中地特殊条件对农作物种子具有强烈地诱变作用.可以产生较高地变异率，其变异幅度大、频率高、类型丰富．有利于加速育种进程.水稻自然变异地频率在二十万分之一．化学诱变地变异频率也在千分之几．而经空间处理地水稻变异频率可达百分之几.一般来说，太空育种变异率为％％，最高地诱变率可超出％以上，其中有益突变率为％％.资料个人收集整理，勿做商业用途 .变异方向不定.正负方向变异都有 作为一种空间多环境特殊条件下产生地诱变，其诱变方向具有不确定性.一般单株有效穗数、
航天育种知识
航天育种 航天育种也称为空间技术育种或太空育种，就是指利用返回式航天器和高空气球等所能达到的空间环境对植物的诱变作用以产生有益变异，在地面选育新种质、新材料，培育新品种的农作物育种新技术。就是让普通种子成为太空种子。 一、什么是航天育种？ 太空种子就是把普通种子送往太空，使其在太空中的独特环境下进行变异的育种法详细介绍如下： 阶段一：种子筛选种子筛选是航天育种的第一步，这一程序非常严格，需要专业技术。带上太空的种子必须是遗传性稳定、综合性状好的种子，这样才能保证太空育种的意义。 阶段二：天上诱变利用卫星和飞船等太空飞行器将植物种子带上太空，再利用其特有的太空环境条件，如宇宙射线、微重力、高真空、弱地磁场等因素对植物的诱变作用产生各种基因变异，再返回地面选育出植物的新种质、新材料、新品种。中国农科院作物科学所航天育种中心主任刘录祥研究员指出：诱变表现得十分随机，在一定程度上是不可预见的。航天育种不是每颗种子都会发生基因诱变，其诱变率一般为百分之几甚至千分之几，而有益的基因变异仅是千分之三左右。即便是同一种作物，不同的品种，搭载同一颗卫星或不同卫星，其结果也可能有所不同，航天育种是一个育种研究过程，种子搭载只是走完万里长征一小步，不是一上去就“变大”，整个研究最繁重和最重要的工作是在后续的地面上完成的。 阶段三：地下攻坚由于这些种子的变化是分子层面的，想分清哪些是我们需要的，必须先将它们统统播种下去，一般从第二代开始筛选突变单株，然后将选出的种子再播种、筛选，让它们自交繁殖，如此繁育三四代后，才有可能获得遗传性状稳定的优良突变系，期间还要进行品系鉴定、区域化试验等。这样，每次太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定，其中的优系再经过考验和农作物品种审定委员会的审定才能称其为真正的“太空种子”。 二、我国从何时开始进行航天育种的？ 1987年8月5日，随着我国第九颗返回式科学试验卫星的成功发射，一批水稻和青椒等农作物种子被送向了遥遥天际，这是我国农作物种子的首次太空之旅。当时搭载作物种子的目的并不是想育种，只是想看看空间环境对植物遗传性是否有影响。但是，科学家们在实验中无意发现，上过天的种子中发生了一些意外的遗传变异，因此人们开始考虑利用这种方式进行农作物航天育种。 三、我国航天育种的主要成就如何？ 我国航天育种研究开始于1987年，到目前为止，我国利用返回式卫星先后进行了13次70多种农作物的空间搭载试验，特别是863计划实施以来，我国航天育种关键技术研究取得显著进展，在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质，其中目前已通过国家或省级审定的新品种或新组合有30多个，并从中获得了一些有可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料。航天育种技术已成为快速培育农作物优良品种的重要途径之一，在生产中发挥作用，
太空育种的伦理思考
太空育种的伦理思考 王景胜，陈佳琪 （渤海大学政法学院辽宁锦州 121000） 【摘要】：太空育种是一项高科技、高投入、高产出的技术，发展和运用太空育种技术有利于人类进行空间探索和提高人们的物质生活水平。该项技术不只局限于培育某些农作物的优势品种，还涉及到生态环境、自然发展规律、社会经济及人文理念等领域，这必然引起人们对太空育种伦理及其相关群体性伦理的思考。我们在发展这项技术的同时既要最大化的获取政治、经济利益又要经得起太空育种伦理的衡量，这样才能有效正确的运用这项技术。 【关键词】：太空育种；基因突变；太空育种伦理；自然规律 【作者简介】：王景胜（1974—），男，回族，河北省沧州市人，渤海大学政法学院2009级硕士研究生，科学技术哲学专业，研究方向：科学技术发展战略与科技政策。陈佳琪（1973—），男，汉族。辽宁省锦州市人，渤海大学副教授，硕士研究生导师，经济学博士后，渤海大学经济与社会发展研究中心主任，主要从事产业经济学研究。 随着科学技术的发展，人们在按照自己的目的和方式改造着未来，尤其在以空间技术、生物工程为代表的第三次技术革命以来，科学技术的力量已与人类的命运紧密地联系在一起。我们在享受科学技术成果时，它的负面影响也逐渐的显现出来，这就使得科学技术已不仅仅是人类对未知世界的理性追求，同时要接受精神世界和社会伦理的挑战。 近20几年来快速发展的太空育种技术，其未来的发展趋势同样也要接受社会伦理的衡量。在将太空育种技术作为农作物快速培育新品种的一条新途径时，我们应理清“应该做什么”和“怎样做”的问题，既要考虑到它的经济效益还要考虑到它带来的生态和谐与社会伦理问题。 一、太空育种的发展概况 目前世界上能发射回收式卫星并进行育种试验的只有美国、俄罗斯和中国，现在搭载飞船上太空的主要是一些农作物、花卉及一些珍贵物种的种子等，
太空育种
航天育种 摘要：航天育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的育种新途径。大量的试验证明, 航天育种已培育出许多高产、优质、抗逆性强的优良品种, 是一个前景很好的新的育种方法。 关键词：航天育种 一、什么是航天育种 航天育种也称空间诱变育种或航天育种, 是指将植物种子、试管种苗或其他生物种苗放在航天器上, 送到太空, 利用太空特殊的、地面很难模拟的环境, 即微重力、高真空、强宇宙高能粒子射线辐射、宇宙交变磁场、高洁净及大温差等方面的诱变作用, 使种子基因产 生遗传变异, 再返回地面选育, 培育新品种的育种新技术[ 1]。 二、航天育种机理及诱变的生物学效应 空间环境与地球环境之间差异巨大, 太空的特殊条件对进入空间的生物材料具有明显诱变作用。空间诱变中高能重粒子(H ZE )能更有效地导致细胞内遗传物质DNA 分子的双链断裂, 而且其中非重接性断裂所占的比例较高, 从而有更强的诱发突变能力。另外,微重力条件可以抑制复机制, 即微重力与辐射可以产生协同作用, 增加变异率。太空诱变导致的死亡率较低, 这样, 发的各种突变都可能表现出来, 从而培育出新品种。 三、航天育种的生物种类 1、植物种类 截止目前, 曾经幸运进入太空的生物以植物占大多数, 其中粮食作物有麦、大麦、谷子、水稻、甘薯、玉米、高粱、绿豆、红小豆等; 蔬菜有萝卜、青椒、茄子、番茄、绿菜花、大蒜、黄瓜、丝瓜、辣椒、香菜、韭菜、青菜、瓠子、芥苜蓿等; 经济作物有棉花、烟草、西瓜等; 裸子植物有白皮杉、油衫、石刁柏等; 油料作物有大豆、油菜、蓖麻、芝麻、竺麻、向日葵等; 药用植物有西洋参、枸杞、甘草等; 花卉有仙人掌、鸡冠花、菊花、百合等。 . 1. 1 航天育种的粮食作物 航天一号0小麦是1998年山东省农科院原子能所利用一般小麦和美国黑小麦经过杂交形成的新品系, 然后通过返回式卫星携带进入太空诱变, 再经连续7代定性试种培育而成的。/航天一号0小麦良种于2003年试种12. 5公顷获得成功。经10多个测试点的实际计算, 大田种植的0. 7万公顷, 平均每公顷超过9600千克, 部分农户个别地块每公顷超过11200千克。可增产1200~ 1600千克/公顷。/航天一号0小麦的抗逆性、抗病性十分明显; 且耐盐碱、抗干旱, 表现出较强的生命力。2003年11月21日, 由河南省原阳县提供的40克水稻育秧种子搭载我国第十八颗返回式科学与技术试验卫星, 在太空遨游18天后返回地面, 经数十位育种专家艰辛遴选、定向培育, 2007年该县太空水稻选育获得了一个富含硒、铁、钙等微量元素, 外观饱满晶莹,口感良好的水稻新品种, 即/黄蕊一号0太空营养米。 1.2 航天育种的蔬菜 2007年上市的太空茄子是在2002年第一批搭乘/神舟四号0飞船上天的武汉优质茄种的基础上, 历经5年的精心培育、六次改良的品种。这批茄子的抗病性好, 试种的1公顷茄子, 从未使用过农药, 其口感更柔和, 茄香浓郁。在其生长过程中, 茄子的颜色由深变浅, 烹饪后又会由浅紫红变浅绿, 有点像/变色龙0。2007年, 分别在山东苍山县、武汉市郊区、湖北长阳高山蔬菜基地进行了试生产, 消费者反映良好, 市场前景较好。
2019最新四年级上册语文第八单元-32.飞船上的特殊乘客(含答案)
32.飞船上的特殊乘客 一、基础运用 1.看拼音，写词语。 táo tài huā huìshāi xuǎn yán jiǎn ________ ________ ________ ________ táng niào bìng jiā yáo fú shè wēi miào ____ ____ ________ ________ ________ 2.给形近字组词 幅________ 杭________ 碱________ 载________ 搭________ 辐________ 抗________ 减________ 栽________ 塔________ 3.给下面的字加部首再组词。 亢________ ________ 牙________ ________ 取________ ________ 师________ ________ 4.选词填空。 创造制造 ①科学家们________了一个又一个奇迹。 ②这把雨伞是哪个厂________的？ 增强增加 ③进入太空的植物种子，抗病性明显________。 ④新品种的数量________了不少。 5.查字典填空。
（1）“稻”用部首查字法，应查________部，再查________画。用音 序查字法应查音序________，再查音节________，组词________ （2）“遗”用部首查字法，应查________部，再查________画。用音 序查字法应查音序________，再查音节________，组词________ 6.缩写句子。 ①太空归来的这些特殊乘客有很多用武之地。________ ②聪明勤劳的科学家们用知识和工作创造了一个个奇迹。 ________ 7.写出反义词 特殊________ 增强________ 稳定________ 漂亮________ 希望________ 勤劳________ 8.给下面的字选择正确的读音。 筛（shāi shī）________ 例（lìliè）________ 椒（jiāo shū）________ 遨（ào áo）________ 肴（yáo yǒu）________ 殊（shū zhū）________ 9.依据课文内容填空。 小小的植物种子在太空获得了魔力，有了这么多美妙的变化和神奇的用途，得感谢________，感谢________，感谢________，感谢________，更得感谢 ________。 二、阅读理解欢迎关注：“奥数轻松学”或 余老师薇芯：69039270 10.课内阅读，回答问题。 除了食用，太空归来的这些特殊乘客还有很多用武之地！科学家
《太空育种》阅读答案
《太空育种》阅读答案 《太空育种》阅读答案 阅读下面的文字，完成5—7题。 太空育种 太空育种，也称空间诱变育种，就是将农作物种子 或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟 的环境（高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场，高洁净）的诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种的作物育种技术。太空育种具有变 异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病 力强等特点，其变异率较普通诱变育种高3至4倍。 太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术 于一体的农业育种新途径。是当今世界农业领域中最尖 端的科学技术课题之一，通过已进行的太空农业试验， 植物、动物等生物体的许多特性奥秘被揭示。目前，世 界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星 技术。在这方面，中国走在世界前列。 人类的生存、生产活动随着科学技术和国民经济的 发展从最初的陆地、海洋、大气层进入地球轨道空间和 外层空间，并且开始适应、研究、认识、利用和开发太 空环境，这是人类文明史上的一次伟大飞跃。 太空环境蕴藏着极其丰富和多种多样的资源。太空
育种这一选育良种新手段，具有不可低估的经济效益和 社会效益。太空育种也是利用太空资源的一次成功的尝试。 先进的航天技术为快速培育优良品种及特异种质资 源开辟了一条新途径，为人类进入太空农业时代展示了 美好前景。太空蔬菜培育的二代、三代已经表现出高产、抗病、维生素含量很高等特性；太空花卉普遍在花期、 花型、株型、颜色等方面发生了变化。有的花期变长， 有的缩短，原来紫色的花，能成为白色、红色。 人类是要利用这些新品种带来的特殊价值。一般来讲，各地搭载的种子都是选择当地增值效益高、有当地 特色，并可以大面积种植的品种。获得优良品种后，达 到产业化就会对当地的农业经济有直接而显著的促进作用。 比如中科院遗传与发育生物学研究所在北京培育的 紫花苜蓿、沙米、红豆草、冰草匍匐，四种草有这样的 特点：特能抗寒抗旱。尤其是紫花苜蓿还有较高的蛋白 质含量，能像韭菜一样，一茬一茬地割，与未经搭载的 对照株相比，它的存活期变长了，而且不易枯萎。据介绍，专家们将继续对呈现变异特征的太空“草民”进行 筛选和接种，一旦它们的变异特征稳定下来，将被大面 积种植在我国西部地区及北京周边，用来防止草地荒漠
太空诱变育种解析
太空诱变是利用太空中的强辐射、微重力、高真空、弱磁场等诱变因子对植物种子、组织、器官或生命个体的基因变异的诱变。 太空诱变育种 摘要：现在，越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种，同时在这一方面取得了良好的成果，由此开辟了一条植物育种的新的途径 关键字：太空诱变特点安全性应用展望 太空育种．又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400 km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。 太空诱变的主要因素 1.微重力 太空的重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6 g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。许多实验证明，植物感受和转换微重力信号，是通过质膜调节细胞内Ca2+水平或磷脂／蛋白质排列顺序的变化等，引起ATP酶、蛋白质激酶、NAD氧化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等，从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、染色体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用，进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程，并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等。已有的研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率。 2.空间辐射 空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁，作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究的结果表明，质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质DNA分子的双链断裂和细胞膜结构改变，且其中非重接性断裂的比例较高，从而对细胞有更强的杀伤及致突变和致癌变能力嘲。对植物的研究证明，空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用，导致细胞死亡、突变、恶性转化，而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。 3.其它诱变因素 植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为．空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。 太空育种的特点
我国航天育种的现状与主要成就,
1107230110 11级植物科学与技术杨奇2012.11.13 我国航天育种的现状与主要成就 种子上天都有哪些条件 据航天基地航天育种产业示范园的技术人员介绍，由于太空搭载的空间有限，搭载单位对于搭载物品的数量和质量都有着非 常严格的要求。所以他们在选择种子时都会选择那些具有代表性 的作物种子，比如冬季日光温室对辣椒品种要求耐低温、弱光照 和高湿度，这类品种市场前景非常看好。这些种子被选中提交到 搭载单位后，搭载单位组织相关专家对申请搭载单位的搭载物品 进行科学性和经济价值方面的评估，入选的装，最终被送入太空。 太空育种发展现状 我国自1987年以来，就利用返回式卫星和神州飞船，先后进行了十多次搭载，有1000多个品种的种子和生物材料上天。 每次太空遨游过的种子都要经过连续几年的筛选鉴定，其中的优 系再经过考验和农作物品种审定委员会的审定，才能成为“太空 种子”。 这19类植物种子中还包含了专为定边搭载的小杂粮系列6个种类的植物种子，其中包括荞麦、绿豆、胡麻等，其目的在于 提高陕北小杂粮的产量，提升品质，增加抗性的同时也为农业增 产。目前，航天基地育种产业示范园也已与定边县政府等单位联
合成立“陕北小杂粮研究推广中心”，从而构建了小杂粮航天育种产业链，将航天育种技术切切实实地转化为农民收入，并将为我国的粮食生产和食品安全做出贡献。 回顾神一到神九空间生物学试验 神舟一号(1999年11月) 飞船搭载一些农作物种子，包括各10克左右的青椒、甜瓜、番茄、西瓜、豇豆、萝卜等品种以及甘草、板蓝根等中药材，此外，还搭载了有利于心脑血管疾病药物开发的Monascus生物活性菌株。神舟一号科研实验相对较少，但自此开启的“太空诱变育种”实验影响深远。 什么是太空育种?太空育种也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境(高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场，高洁净)的诱变作用，使种子产生变异。太空育种具有有益的变异多、变幅大，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点。 神舟二号(2001年1月10日) 载人航天应用系统第一次全系统执行在轨飞行试验任务，中国首次在飞船上进行了微重力环境下空间生命科学、空间材料、空间天文和物理等领域的实验。比如开展植物、动物、水生生物、微生物及离体细胞和细胞组织的空间环境效应实验等，是中国航天领域首次进行多物种综合性生物学研究。
太空搭载微生物的研究成果及进展
太空搭载微生物的研究成果及进展 摘要 太空搭载微生物的研究已经有多年历史了。由于太空是一个特殊的重要领域，具有超真空、超洁净、微重力、强辐射的特殊环境，因而其对微生物的变异有重要的影响。目前太空搭载微生物已取得了重要的研究成果并得到了实际的应用，在微生物制药、微生物肥料、酿酒业等各方面取得了重大成就。太空搭载微生物具有广阔的研究前景和研究价值。 关键词：太空搭载微生物肥料微生物制药
ABSTRACT Space launch microbe study has had many years history. Space is a special important area, has the super vacuum, super clean, low gravity, strong radiation of the special environment. The variation of the microorganism has important implications. Current spaceflight microbial has achieved important results and gotten the actual application. It has madesignificant achievements in all aspects of pharmaceutical micro-organisms, microbial fertilizer, wine industry. Space launch microbe has a good prospect and the research value. Key words：space launch microbial fertilizer pharmaceutical micro-organisms
神八
神八”诱变育种猜想 时间:2011年11月02日 08时31分来源: 作者: 上海世博会上小朋友在太空家园馆太空育种厅内观看太空“花”开。背景为太空育种培育出来的“鲜花”。新华社记者何俊昌摄航天育种也称空间诱变育种、太空育种，是指利用返回式航天器和地面模拟空间环境装置，通过空间环境对植物发生诱变作用，致使种子产生变异，再通过严格的地面选育过程，获得优良的农作物品种。 今年，中国航天育种正迎来一个高潮。随着天宫一号升空，神舟八号携带的育种诱变装置将与其交会对接，由此开启我国空间诱变育种实验平台建设的序幕。 11月1日黎明，执行我国首次空间交会对接任务的神舟八号飞船顺利升空。“神八”此次对接的，是我国首个太空育种平台——天宫一号。 农作物种子，作为我国探索太空的神秘访客之一，均出现在历次神舟系列飞船的搭载任务中。
在传统育种遗传资源尚显不足且育种方法相对单一的情况下，航天育种已然成为保障国家粮食安全的一项重要战略选择。 航天育种的诱变机理是什么？地面模拟因何无法取代？现代分子生物学手段在哪些方面无法企及？迄今为止，科学家对空间诱变机理尚不完全清楚。 “神八”发射升空后，将搭载诱变装置对接天宫一号，验证科学家们的种种猜想。 空间诱变玄机几重 一种杨树树种经搭载诱变，返回后又经地面培育，显现出优良的抗盐碱性能。由此科学家们猜想，其诱变机理有可能是太空环境对该树种的细胞膜蛋白通道产生了影响，致其不再吸收钠离子。 这是空间诱变育种的一个典型例子——“意外”获得某种需要的性状，也不排除相反性状的出现。然而令科学家感到困惑的是，无论结果好与坏，这种诱变机理依然充满神秘。 以往，通过航天器搭载升空的作物种子，经地面培育后，会显现出不同的性状：有的变大，有的变小，有的甚至变化为“零”。 在中国空间技术研究院航天育种专家庞欣博士看来，“诱变率一般为百分之几甚至千分之几，其中有益的基因变异仅为千分之三左右”。 在空间诱变机理研究方面，我国科学家进行了大量的研究工作。有专家认为，空间环境可引起生物基因组DNA碱基变异，造成DNA 断裂和重组，因此诱发变异。 在前不久举行的“2011年航天工程育种论坛”上，中俄航天搭载项目中方首席科学家刘敏则强调，导致种子诱变的原因可能与植物基因组中的转座子有关。转座子是一种可移动的遗传因子。 “空间环境中什么因素可激活转座子，哪些部位的转座子易被激活，这些问题还有待探索。”刘敏在接受本报记者采访时说。 虽然空间诱变存在诸多未解之谜，但其在育种方面的独特优势仍无法被取代。
“太空育种”阅读试题及答案
下面的文字，完成5—7题。太空育种太空育种，也称空间诱变育种，就是将农作物种子或试管种苗送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境（高真空，宇宙高能离子辐射，宇宙磁场，高洁净）的诱变作用，使种子产生变异，再返回地面选育新种子、新材料，培育新品种的作物育种技术。太空育种具有变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点，其变异率较普通诱变育种高3至4倍。太空育种是集航天技术、生物技术和农业育种技术于一体的农业育种新途径。是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一，通过已进行的太空农业试验，植物、动物等生物体的许多特性奥秘被揭示。目前，世界上只有美国、俄罗斯、中国三个国家拥有返回式卫星技术。在这方面，中国走在世界前列。人类的生存、生产活动随着科学技术和国民经济的发展从最初的陆地、海洋、大气层进入地球轨道空间和外层空间，并且开始适应、研究、认识、利用和开发太空环境，这是人类文明史上的一次伟大飞跃。太空环境蕴藏着极其丰富和多种多样的资源。太空育种这一选育良种新手段，具有不可低估的经济效益和社会效益。太空育种也是利用太空资源的一次成功的尝试。先进的航天技术为快速培育优良品种及特异种质资源开辟了一条新途径，为人类进入太空农业时代展示了美好前景。太空蔬菜培育的二代、三代已经表现出高产、抗病、维生素含量很高等特性；太空花卉普遍在花期、花型、株型、颜色等方面发生了变化。有的花期变长，有的缩短，原来紫色的花，能成为白色、红色。人类是要利用这些新品种带来的特殊价值。一般来讲，各地搭载的种子都是选择当地增值效益高、有当地特色，并可以大面积种植的品种。获得优良品种后，达到产业化就会对当地的农业经济有直接而显著的促进作用。比如中科院遗传与发育生物学研究所在北京培育的紫花苜蓿、沙米、红豆草、冰草匍匐，四种草有这样的特点：特能抗寒抗旱。尤其是紫花苜蓿还有较高的蛋白质含量，能像韭菜一样，一茬一茬地割，与未经搭载的对照株相比，它的存活期变长了，而且不易枯萎。据介绍，专家们将继续对呈现变异特征的太空“草民”进行筛选和接种，一旦它们的变异特征稳定下来，将被大面积种植在我国西部地区及北京周边，用来防止草地荒漠化，堵截沙尘暴。优质的品种就有可观的市场价格，据悉，美国的太空番茄比优质苹果还贵。太空育种可以缩短育种周期。据专家介绍，正常的农业育种一般需要8年时间，太空育种可以缩短一半的时间。但从太空搭载回来以后，在地面必须要种植四代，才可以选育出性能稳定的品种。自1987年以来，我国利用返回式卫星和神舟飞船，先后进行了10多次搭载，有1000多个品种的种子和生物材料上天。5．下列对“太空育种”的解释，不正确的一项是（） A．太空育处是将农作物种子或试管种苗送到地面无法模拟的太空环境中，使其变异为新品种的作物育种技术。 B．太空育种变异多、变幅大、稳定快，培育的作物品种具有高产、优质、早熟、抗病力强等特点。 C．太空育种是利用航天技术、生物技术和农业育种技术选育良种的新手段，具有很大的经济效益和社会效益。 D．太空育种揭示了植物、动物等生物体的许多特性奥秘，是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一。6．下列表述不属于“新品种带来的特殊价值”的一项是（）A．获得优良品种后，达到产业化就会对当地的农民经济有直接而显著的促进作用。B．大面积种植变异特征稳定的太空“草民”，可以用来防止草地荒漠化，堵截沙尘暴。C．经过太空育种的新品种具有可观的市场价格，例如美国太空番茄比优质苹果还贵。D．太空育种可以缩短育种周期，正常育种一般需要8年时间，而太空育种可缩至一半。 7．下列表述符合原文意思的一项是（） A．目前太空育种的种类，主要还集中在花草、蔬菜等方面，如中国的紫花苜蓿，美国的太空番茄，粮食方面的育种由于各方面的原因尚未进行。 B．人类的生存、生产活动已经进入地球轨道空间和外层空间，太空育种就是人类利用太空资源的一次成功的尝试。 C．先进的航天技术开辟
《航天育种简史》：牛人就是点子多
《航天育种简史》：牛人就是点子多 人类有史以来的所有良种选育工作，虽然都有早期“育种专家”的人为因素，但主要还是以“等”为主，即等待发现大自然中的植物突然变异后的新植株，然后赶紧加以保护，最后把种子留下来，看能不能形成一个新的品种。如果说有“人工干预”，那也顶多是换换土壤、改改肥料等。所以，这样的工作虽然成效很大，但成效大主要是来源于参与人数多、总体规模大，事实上还是较为被动的。 这就如同生活在沼泽地、水塘边的某些鹭类水鸟，它们抓鱼吃的本领很大，有时能从水里一口叼出一条很大的鱼来。但是，这些水鸟主要是靠“等”来觅食的，老是站在一个地方呆呆地不动，直到有条倒霉的鱼儿从附近经过。当然，鹭鸟站着不动更多是为了隐蔽行踪，否则鱼会发现而有所警觉、不再靠近，鹭鸟就没办法突然袭击、一击必中了。但是呢，如果半天都没有一条鱼游过来，那它还是没鱼可抓，更没得吃。 人类早期的作物良种选育工作，与鹭鸟抓鱼的过程有几分相似之处。世界上第一本“农业科技宝书”是诞生于中国西汉的《氾胜之书》，上面明确记载了当时的作物育种技术。此后的2000多年中，世界各国的育种专家们虽然一直在努力，贡献也越来越大，但并不知道作物种子突然发生变化，是由于基因发生了变异。 所以，早期的育种专家们主要还是“等”，等着茫茫大田中有优秀植株突然出现，然后才能如获至宝、定向培育。显然，这样的工作有点过于被动了。虽然一代代育种专家在不断探索，并且贡献卓著，但这种低效率的被动却又始终无法满足人口不断扩张、各类资源日趋紧张所带来的更高、更大、更多需求。 这样的需求并不陌生，事实上自从人类出现以来就一直存在，而且形势是越来越严峻。与之相对应的是，一代代农业科技专家也总是在以各种方式主动探索、不断研究，以便更好地解决这个矛盾。而且，这种探究，从一开始就是立足于“既想知其然，又想知其所以然，进而掌握其必然”的出发点，进入到对种子的微观组成进行分析并施加影响的层面了。 目前可知的是，200多年前的英国就有人在做这样的研究了。这位可敬的探索者，或者说是对作物种子展开带有现代科技色彩的新型研究的先驱，名叫托马斯·安德鲁，出生于1759年，是个响当当的超级牛人，在不到50岁的时候，就被封为爵士了。当然，他并不是因为骑马扛矛去打仗而受封的，而是因为在园林园艺和水果蔬菜等植物的生理研究上成就卓著。客观地讲，他赶上了欧洲特别是英国大兴园艺之风的好时候。目前大家去英国旅游所看到的那些“自然”景色，比如起伏的丘陵，弯曲的小河，茂密的树林，繁盛的草地，其实有很多都是那个时代的贵族们请来园艺专家，用多年时间，动用大量人力，“迁村驱民，移丘填河，开湖造林”才形成的。 而这位托马斯呢，就是这类园艺专家中的佼佼者。他自牛津大学毕业后，就开始学习并从事园艺及植物研究啦。由于善于钻研，喜欢创新，所以支持他的人越来越多，竟然能够利用多达4000多公顷的土地，还有一个很大的温室，专门搞这个，这在当时也是很优越的条件了。他不但研究草莓、苹果、梨等水果，还研究卷心菜、四季豆等蔬菜；不但努力改进口感等品质，还琢磨怎么防治植物传染病的发生和传播。 总之，托马斯先生比较忙。但是，尽管忙成这样，他仍能分出精力到那些别的园艺专家或植物专家没有想到的事情上。比如物体感受到的地球引力，也就是重力，究竟会对植物生长有什么样的影响。 据说，比他早出生116年的大科学家牛顿先生，偶然被树上掉下的苹果砸了脑袋，就发现了万有引力。而托马斯先生呢，则是反着来。他不是整天都在田地里、温室里观察各种植物的出苗发芽、成熟结果吗？结果他就想，为什么所有的种子在土壤中开始启动“发芽工程”后，都是根须朝下钻、茎叶往上长呢？难道，地球引力对它们的茎叶不起作用吗？或者说，
太空食物
太空食物 目前中国已拥有经过航天搭载的农作物百余种；从神一到神九的太空旅途中，种子从未缺席 1961年，苏联航天员加加林要进入发射舱时突然尿急，只好顺着太空服的管子排尿。上世纪80年代，“太空服之父”唐鑫源改进太空服，发明了能吸水1400毫升的纸尿片，上厕所不再是航天员的难题。这种纸尿片，就变成了现在宝宝们使用的尿不湿。打开方便面的蔬菜包，撒出一些干菜叶，这些蔬菜脱去了水分，而鲜菜中所含的叶绿素和维生素仍能保存。这一技术在“阿波罗”计划中首先使用，让航天员吃上了含有蔬菜的太空食品。运动鞋中应用的航天服“中空吹塑成型”制造技术；餐桌上太空育种生产的草莓、茄子、南瓜，太空花卉，汽车发动系统里的密封圈……看似遥不可及的航天，其实离我们很近。 硕大的橘黄色南瓜、饱满的五彩辣椒，餐桌上随意的一道菜，或许就来自外太空。从神一到神九的太空旅途中，空间实验不胜枚举，种子却从未缺席。 从太空到餐桌，中国的航天与食物产生交集，民以食为天，航天的意义也由此被人们感知。
种子上天，再到寻常百姓家，对我们的生活到底产生了哪些影响？对此，新京报记者专访了国家航天育种工程首席科学家、国家农作物航天诱变技术改良中心主任刘录祥。 种子为啥要上天？ 利用太空环境诱变遗传改良，从而培养出产量更高、质量更好的农作物。 作物育种，又称品种改良。航天育种并不是什么新鲜词汇，1987年8月5日，我国第9颗返回式科学实验卫星发射成功，将一批农作物种子送向太空，由此揭开了航天育种的序幕。 25年来，我国已先后20余次利用返回式卫星和神舟飞船，搭载了上千种作物种子和微生物菌种，获得了大量新性状品种并在农业生产中推广应用。 目前，中国已拥有经过航天搭载的农作物百余种。把种子搭载上天，在太空环境里经受了空间诱变，返回地面后再经过连续几年的培育和筛选，就可能形成有明显优势的新品种。 航天育种就是利用太空中宇宙粒子、微重力、弱地磁等综合因素，诱变农业生物遗传改良，从而培养出产量更高、质量更好、抗逆性更强的农作物品种。 上天后就华丽变身？
空间诱变育种
空间诱变育种 摘要：随着科技的发展，我们对于地球外的探索越来越多，宇宙空间存在着微重力、高真空、地球上的环境条件大不相同。研究和利用这些特殊条件对地球生物的影响, 是各国科学家们关注的问题之一。利用空间条件进行物种的诱变选育，也成为热门的科题之一。 关键词：太空育种，诱变选育，高新技术。 自开始太空探索以来，人们一直致力于研究太空特殊的环境条件，如微重力、辐射等对各种生物系统的影响。其原因不仅仅是因为这些研究的结果可增加人类对太空环境因素作用特点的了解，从而有助于解决一些生物学上的基本问题，更重要的是这些结果将为保障征服宇宙太空的宇航人员的安全和健康提供必要的生物学基础和依据。20世纪60年代以来，国内外纷纷把动物、植物、微生物置于卫星、飞船、航天飞机中，以观察其变化。随着“神五”、“神六”的成功飞天, 人们对太空育种这个概念也日渐熟悉。 1.太空诱变育种 太空诱变育种也被称为航天育种, 科学的提法则是“空间诱变育种” , 也就是将农作物种子送到太空, 利用太空特殊的环境诱变作用, 使种子产生变异, 再返回地面选育新种子、新材料,培育新品种的育种新技术。它是综合了宇航、遗传、辐射、育种等学科的高新技术。与传统方法相比，太空诱变育种具有以下优势：部分品种变异频率高，变异幅度大，有益变异增多，育种周期短，诱变后代群体间出现一些有利的特殊变异体，不需要人为设置可污染环境的诱变源等。 2.育种过程复杂艰辛 太空育种能缩短育种周期，常规育种一般需8年左右，太空育种可缩短一半时间。但如果你认为只要种子在天上转一圈就变大变好，那就太理想化了。实际上，一次完整的太空育种过程应包括“筛选种子、空间诱变、地面选育”3个阶段。“筛选种子”就是要进行种子的纯度检测，选择遗传性稳定、综合性能好的种子，一部分搭载上空，另一部分留在地面，将从太空回来的种子和留在地面的种子同时平行对照种植，以便进行外观、抗病等性状对比。“空间诱变”就是利用卫星和飞船等返回式太空飞行器将种子带上200 km～400 km的高空，利用太空特有的各种环境条件及其综合效应对种子染色体进行诱变，产生各式基因变异。“地面选育”就是将诱变后的种子播种下去，从第2代开始筛选优良突变单株，然后将选出的种子再播种、筛选，让它们自交繁殖，如此繁育4代以上并进行严格的品系鉴定和规范的区域化试验，才有可能最终获得遗传性状优良、稳定的突变品系。 3.诱变机理莫衷一是 一般认为，由于太空中的高真空、微重力、高辐射、弱地磁、超洁净、大温差等因素以及发射、着陆时的剧烈震荡，使生物体内DNA链上的基因组发生缺失、重复、易位或倒置，进而产生一些高频度、大幅度的遗传性状突变，如株高变异、株形变异、穗形变异、粒形变异、果型变异、分蘖变异、营养成分变异、生长周期变异、抗逆性变异等。其中，高能粒子辐射能引起生物体DNA损伤而产生可遗传的变异，微重力能增强生物体对诱变的敏感性，干扰DNA损伤修复系统的正常运转，影
一切皆有可能辐射诱变育种
一切皆有可能——辐射诱变育种 大自然的物种形形色色，千奇百怪，你是否思考过如此丰富的物种是从何而来的吗？现代进化论者认为，基因突变对物种的多样性起到了重要的作用。所谓基因突变就是指生物的遗传物质发生可遗传的变异。我们生存的自然界存在的各种因素包括人类肉眼看不到的宇宙射线、温度的骤变、某些化学物质甚至是人为的因素，都可能导致基因的突变，突变是物种的一种适应性状。可以说，变异造就了我们这个五彩斑斓、精彩纷呈的世界。 如果人为创造基因突变的条件，在农业生产上，就衍生出一种新的育种手段，就是诱变育种。你见过一个就能炒出一盘菜的巨型青椒吗？你相信一株西红柿一次能结13000粒果吗？你能想象一颗甜瓜结了90个果实的诱人景象吗？你想咬一口长一米、重三斤的特大黄瓜吗？这并不是童话王国里的异想天开，这些就是经过人工诱变而育成的奇特品种。 诱变育种最主要的方法就是辐射诱变育种。通过这种育种方法，我国科研工作者创造了许多产量高、品质优的农作物新品种，在核辐射育种、激光育种、太空育种等方面取得了世界瞩目的成绩。 白手起家，开拓中国辐射育种的新领域 一提到“核”，人们就会自然联想到原子弹——被日本人称为“战争魔鬼”、被美国人称为“战争之神”的东西。原子核决定着一切物质的性质，核内蕴藏着巨大的能量。细胞核决定着各种生物的种种性状，其中的遗传物质（核酸）结构的变化蕴藏了无限的遗传变异的潜能。二次世界大战后，各国科学家都在探索如何将核技术进行和平利用，他们在两“核”之间构建了一座桥梁，把由原子核中
解放出来的巨大能量作用于生物细胞核，从而人工发挥了核酸惊人的变异潜能，无限地丰富了生物的变异类型。 我国农业生态区域复杂多样，各地人们对农作物品种的需求也是复杂多样。但是，如果各地仅仅种植有限的品种，势必会导致育种资源的日渐匮乏，农作物多样性会消失。农作物物种多样性的消失，意味着具有某些优良性状的基因的消失，从而杂交优势日益丧失。到最后，就如同近亲结婚，生育出的后代可能出现各种缺陷。这会严重影响我国农作物产量水平的提高。 因此，基于核技术的辐射诱变育种一兴起，我国的育种专家就踏上了开拓辐射诱变育种的新征程。在无数前赴后继的核技术诱变育种工作者中，徐冠仁是这一领域发展的开拓者。 1950年，徐冠仁在明尼苏达大学完成作物遗传育种的博士学位后，留在该校从事小麦遗传育种研究。时值原子能和平利用兴起，他采用热中子和X射线处理小麦种子，得到了抗秆锈病突变体，为抗病育种指出了新的途径，受到国际育种界的重视。 徐冠仁虽然身在异国，但心系祖国。当在工作上做出成绩的时候，他总在想：新中国刚刚成立，百废待兴，如果可以将我在这里学到的东西在那里用起来，那么对于整个国家而言，其意义将是多么重大啊！ 1956年，徐冠仁毅然携妻儿转道日本回国。对于他而言，在中国开创一番新的事业、为新中国带来无穷利益的激情和梦想，远远超过了他对于优渥生活和优越工作条件的留恋。 回国以后，徐冠仁召集了7位志同道合的专家，发挥集体的智慧，积极投入筹建工作。可是，当时核辐射育种在世界上也是刚刚起步，中国在这一领域更是