“上天”又“入地”“太空种子”炼成记

立春已过，海南的乡野显露出勃勃生机。在位于琼海市世界热带水果之窗基地的一块试验田里，搭乘卫星“上天”的1880克热带优异水果种子，在播种了数个月之后，嫩黄的新芽儿已钻出土地，正欢快地生长着。

　　2024年9月27日，海南盛大现代农业开发有限公司选送的“寿桃”蛋黄果、“马加纳”马梅、SD1号无核橄榄、SD1号轻木、SD1号燕窝果、SD1号山竹、SD1号黄晶果等7种热带优异水果种子，约1880克，乘坐我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星进入太空，在约两周后返回地面，并已顺利“入地”。

　　这则新闻一经发布便得到广泛关注。

　　为什么要将种子送到太空“出差”，“旅行”后的种子有啥神奇“能力”？什么样的种子才能踏上太空之旅？本期海南周刊带你了解“太空种子”背后的故事。

　　将种子送往太空“出差” 

　　小小的种子，有着蓬勃的力量；浩瀚的太空，有着无穷的奥秘。

　　近年来，越来越多的农作物种子或试管种苗被送到太空，利用太空特殊的、地面无法模拟的环境，如高真空、微重力、宇宙高能离子辐射等的诱变作用，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，这就是航天育种。

　　事实上，我国是世界上掌握卫星回收技术的三个国家之一，也是首创利用航天技术进行作物诱变育种的国家。1987年8月5日，我国第九颗返回式卫星搭载着精挑细选的小麦、水稻、青椒等百余个品种的农作物种子，顺利完成了首次“太空之旅”。返回地球后，它们被分发至各地科研机构，并在后代种植中发现了遗传变异。经过杂交选育，这批种子中培育出了大豆“铁丰18”、棉花“鲁棉1号”等一批获得国家发明奖的优良新品种。我国航天诱变农业生物育种的探索由此展开。

　　自1987年以来，我国利用返回式卫星和神舟飞船，让上千个品种的种子和生物材料“太空遨游”。

　　我们为何要开展航天育种？

　　海南盛大现代农业开发有限公司总农艺师陈兵告诉海南日报全媒体笔者，以前想找到一个新的育种材料，可能要历时十年甚至二十年，甚至得翻山越岭寻找自然突变植株，而航天育种具有有益变异多、变幅大、稳定快，以及高产、优质、早熟、抗病力强等特点，能在相对短时间内带回大量突变材料，由此成为物理辐射育种的延伸、传统育种手段的重要补充。

　　有数据显示，航天育种变异率较普通诱变育种高3~4倍，育种周期较杂交育种缩短约1倍，由8年左右缩短至4年左右。可以说，航天诱变为育种按下“快捷键”。

　　为何来自海南盛大现代农业开发有限公司的小小种子能飞上太空？这得益于农业农村部与中国航天科技集团公司等联合组织发射的航天育种卫星项目。该项目面向全国征集农作物搭载载荷。

　　“在看到征集通知后，我们第一时间准备项目申请所需的材料。最终，成功入选，获得十分宝贵的上太空的机会。”陈兵自豪地说。

　　一颗“太空种子”如何炼成？ 

　　在经历太空的“考验”前，种子筛选是航天育种的第一步。在航天工程系统中，载荷容量是极其珍贵的，因此，被选中的种子不仅需要遗传性稳定，还需要综合性状好。这些活力强、发芽率高的种子更适合在新环境下，以良好的状态开启这一段漫漫旅途。

　　进入太空之后，种子的“奇幻漂流”才刚刚开始。对于种子来说，诱变如同“开盲盒”——即便是同一种作物，不同的品种，搭载同一颗卫星结果也可能有所不同。

　　太空中的辐射环境是诱发植物种子基因变异的主要因素之一。太空中的辐射主要包括宇宙射线和太阳风等带电的高能粒子。这些高能粒子能够穿透植物种子的细胞壁和细胞膜，直接作用于DNA分子，导致DNA链的断裂、碱基损伤等。这些损伤在DNA复制和修复过程中可能引发错误的修复或重组，从而导致基因序列的改变和基因突变的产生。

　　当然，除了太空中的辐射环境，“太空种子”发生变异的原因还包括真空、失重（微重力）、强辐射等，在多重因素的共同作用下，种子发生随机诱变。

　　想成为合格的太空种子，不仅要能“上天”，更要能“入地”，因而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。

　　“有多少粒种子，就有多少种可能。”陈兵告诉笔者，“正是因为效果未知，这就要求我们认真对待每一粒种子，在不断地筛选鉴定中，找到效果最好的那一粒。”