4月14日,在陜西省航天育種工程技術研究中心的地面選育基地,太空番茄抽出新綠,太空牧草破土而出;千里之外的陜北米脂,“米谷”系列太空小米已完成春播準備,農戶們正期盼著新一年的豐收。
種子是農業的“芯片”,而航天育種則為這枚“芯片”裝上了“加速器”。“自1987年我國首次將農作物種子送入太空以來,近40年間,中國航天育種走出了一條從跟跑、并跑到領跑的自主創新之路。”陜西省航天育種工程技術研究中心主任郭銳表示。
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太空牧草長勢喜人。
太空誘變破解育種瓶頸
春日的地面選育基地里,暖意融融,各類航天作物長勢喜人。“你看這株航天紫蘇,分枝比傳統品種多了近三成,再過兩個月就能收獲。”郭銳指著基地的作物介紹道,“傳統育種就像‘大海撈針’,周期長、變異率低,而太空環境就是天然的‘超級實驗室’,能讓育種效率實現質的飛躍。”
郭銳介紹,傳統育種往往需要十年甚至更長時間才能培育一個穩定品種,且可利用種質資源有限,難以滿足現代農業對高產、優質、多抗、高效新品種的需求。而航天育種依托太空微重力、強宇宙輻射、高真空、弱地磁等獨特極端環境,能誘導種子基因發生高頻、廣譜、穩定的變異,變異率較傳統地面誘變育種提升3-5倍,還能產生傳統育種難以獲得的罕見突變類型。
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學生在點播紫蘇。
“更關鍵的是,航天育種大幅縮短了育種周期,僅需3—4年就能篩選出傳統育種十年以上才能獲得的優質變異材料。”郭銳補充道,“而且航天育種屬于內源基因誘變,不是外源基因導入,培育的新品種安全性高、食用放心,無需開展轉基因安全評價,這也是它的核心優勢之一。”
在位于西安文理學院的陜西省航天育種工程技術研究中心,科研人員正利用全基因組測序等技術,深入解析太空環境誘變的分子機制,推動航天育種從“隨機誘變”向“精準定向改良”跨越。
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科研人員在實驗室解剖紫蘇幼苗。
“如今,我國科研團隊已自主攻克空間搭載、誘變機理解析、地面精準篩選、性狀穩定遺傳等一系列核心技術,建立起完善的航天育種技術體系。”中心副主任、西安文理學院生物與環境工程學院院長張九東說。
截至目前,我國通過航天育種已積累5.7萬余份優異突變材料,建立起專屬種質資源庫,為培育突破性品種提供了源源不斷的“基因寶藏”。
從實驗室到田間全鏈條賦能
春日的米脂縣,小米加工企業正忙著生產小米粥、米糠油等深加工產品,依托“米谷”系列航天品種,“米脂小米”區域公用品牌聲名遠揚,產品暢銷全國、遠銷“一帶一路”共建國家。
如今,從實驗室到田間地頭,從生產車間到銷售終端,航天育種技術正推動農業產業實現全方位升級。“新質生產力的核心在于科技創新與產業創新深度融合,航天育種絕非單一的技術創新,而是以航天科技為紐帶,串聯起種業研發、種植生產、加工銷售、品牌打造的全產業鏈變革。”郭銳介紹。
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工作人員移栽航天搭載的紫蘇苗。
在前端研發環節,航天育種持續創制優異種質資源,破解傳統育種資源匱乏難題。“我們中心累計將600多份植物材料送上太空,成功選育20多個優質農作物新品種,構建起‘產學研、育繁推’一體化體系。”郭銳告訴記者,春日正是種質資源篩選的關鍵時期,科研人員每天都會對太空搭載后的種子進行觀察、記錄,篩選出具有優良性狀的變異材料。
在中端生產環節,航天品種與智慧農業深度融合,讓春日的田野煥發新活力。在陜西、甘肅等地的航天育種示范基地,5G、AI、物聯網等技術應用于種植全流程,實現精準播種、智能灌溉、病蟲害綠色防控。“通過‘航天品種+智能裝備’模式,我們讓貧瘠荒灘變成了高產良田,資源利用效率提升30%以上。”郭銳介紹,以米脂太空小米為例,配套旱作技術后,實現節水30%、節肥30%,在干旱半干旱地區實現穩產高產。
在后端產業環節,航天育種推動農產品精深加工、品牌化發展,實現價值躍升。如今,“米谷”系列小米、天水航天紫蘇、太空蓮等品種都形成了完整產業鏈,推動傳統農業向“高效率、高附加值”轉型。
綠色農業的“航天方案”
這段時間,青藏高原的牧場上,太空牧草已開始返青,為牧區的春天增添了一抹生機。
航天育種培育的新品種普遍具備高產、抗逆、抗病、節水、節肥等優良特性,在保障糧食增產的同時,為生態農業、綠色發展提供了“航天方案”,實現了經濟效益與生態效益雙贏。
“航天育種讓農業發展更綠色、更可持續。”郭銳指著培育基地里的太空牧草說道,“我們培育的‘星際神農’系列太空牧草,能在海拔4380米的青藏高原安全越冬,干草產量每畝超1000公斤,既解決了高原牧區飼草短缺難題,又能防風固沙、提升土壤肥力,助力生態修復。”
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科研人員在觀察分析紫蘇長勢。
在節水節肥方面,航天品種的優勢尤為突出。太空小麥“中麥1062”磷吸收效率提升27%,化肥用量減少20%仍保持高產;米脂太空小米在干旱半干旱地區,憑借優異的耐旱性,實現了節水穩產。在減藥增效方面,“航聚1號”水稻抗稻瘟病能力顯著增強,農藥使用量減少35%以上;航天蔬菜品種抗病性提升,大幅降低了化學農藥依賴,守護了農產品質量安全。
在鹽堿地改良、荒漠化治理等領域,航天育種也發揮著重要作用。“航椒11號”能在pH值8.5的鹽堿地正常生長,還能增產52%;在陜西定邊,太空牧草在鹽堿地里的出苗率超過90%,讓昔日的鹽堿地變成了可利用的優質牧場。
“春日是播種希望的季節,也是航天育種人忙碌的季節。未來,我們將持續深化核心技術攻關,推動航天育種與智慧農業、循環農業深度融合,讓更多‘太空種子’在祖國大地扎根結果,引領農業新質生產力發展。”郭銳表示。(群眾新聞記者 張梅)
來源:群眾新聞網
編輯 葉蕊 謝婷 責編 李治學
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