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开屏策划|云岭那些“天选种子”

0人浏览   2025-04-12 14:11:00

4月12日是世界航天日,该纪念日旨在庆祝人类空间时代的开始,同时重申空间科学和技术在实现可持续发展的目标,增加国家和人民福祉,并确保其实现以和平为目的的维护外层空间的愿望方面所作重要贡献。

随着我国航天技术的不断突破,除了云南籍航天员桂海潮遨游太空外,不少来自云南的种子也飞天归来,在云岭大地上开出美丽的花,结出丰硕的果。

工作人员开舱取出神舟十二号载人飞船搭载物品 图源:云南发布

今天,开屏新闻就带大家一起聊聊云岭那些“天选种子”。

“飞天”种子“后传”

水稻、咖啡、马铃薯、滇兰、咖啡、普洱茶、西南桦、思茅松、天麻、三七、弥勒“佛单9号”玉米、东川花椒种子……自1999年开始,云南多种作物种子搭乘神舟九号、神舟十号、天宫二号、神舟十一号、实践十号等飞船、卫星遨游太空,归来后落地生根。

如今,这些“天选种子”已在云岭大地“开花结果”,助力云南农产品发展。

菌菇更大更香

更香、更肥美,个头比成年人手还大,这样的羊肚菌,你看了会不会嘴馋?

云南省太空生物科技发展促进会拍摄的羊肚菌(2024年11月25日摄)。

2016年,在云南省科技厅的支持下,中国科学院昆明植物研究所第一次将羊肚菌、松露等50克可食用野生菌菌种送入太空。菌种返回后,研究人员一直在对羊肚菌等珍稀食用菌进行良种选育及配套技术研究,最终,得到抗高温、抗低温、抗湿度、抗干旱和抗病虫能力强,能更好适应高原地区气候变化的菌种“农投1号”。

△“农投1号”羊肚菌 图片据中国载人航天微信公号

作为航天育种的产物,“农投1号”羊肚菌2023年亩产量便能达到约480公斤,而普通品种亩产量只能达到150至200公斤。此外,“农投1号”个头更大、香味更浓。

上过天的白参吃起来不韧不柴,肉质更脆。

除了羊肚菌,通过航天育种培育的白参口感也更好,吃起来不韧不柴,肉质更脆、孢子也比较少。而“上过天”的金针菇颜色更深、形状更饱满,也更容易开伞。“上天入地”后的平菇也有可喜的变化:“出菇快了五六天,香味也更浓了。”

上过太空的金针菇(右)颜色更深、形状更饱满。 资料图

普洱茶香更足

2020年,两饼大红印普洱茶搭乘长征五号B运载火箭上天,完成了中国茶的太空之旅。2021年,中茶普洱茶6株“昆明干仓核心菌株”随神舟十二号上天,并在中国空间站遨游了3个月。

中茶飞天菌株在茶仓微生物环境的调控方面有明显效果

在对太空搭载大红印普洱茶的关键品质成分、活性物质、香气物质检测后发现,太空搭载的大红印与地面的大红印对比,总黄酮醇比例升高5.2%,也就是抗氧化、抑菌、抗抑郁调节能力增强;果香、花香香气组分增强了1倍以上,上过太空的大红印调节血糖、降脂减肥的作用较为突出。

此外,“昆明干仓核心菌株”经太空诱变后,通过菌株基因组测序对比,发现黑曲霉、新黑曲霉发生较多位点突变,可以更高效地将茶多酚转化成高含量茶褐素,琉球曲霉发生了可以让汤色更加红亮的突变。这些菌株的变化和对普洱茶品质的影响,是云南省重大科技项目《云南功能性航天茶饮研发与示范》中重要的研究内容,是云南普洱茶微生物研究领域迈出的创新一步。

变化肉眼可见

专家查看灯盏花植株生长情况(2024年12月17日摄)。新华社记者 陈欣波 摄

在昆明中药材航天育种种质资源圃的温室大棚里,随神舟十二号“上过天”的灯盏花植株变化明显。“叶片由细长形变成了匙形,不仅面积增大一倍,数量也明显增加。”云南省农业科学院药用植物研究所研究员杨斌说,“上天”后的变化意味着产量增加。

技术员记录太空育种玫瑰花编号(2023年10月20日摄)。新华社记者 胡超 摄

而在云南省安宁市现代农业园区玫瑰种植示范园,来自“星星的玫瑰”植株大小、颜色等与普通玫瑰不同,给消费者带来一种全新的视觉体验。

太空育种助力东川花椒产业升级首批幼苗长势喜人 图片据都市时报

在云南省林业和草原科学院的试验基地内,首批搭载神舟十六号完成太空育种的东川竹叶花椒种子,已成功培育出37株幼苗。经过154天太空辐射的“天选之种”幼苗叶片肥厚、茎秆粗壮,株高较普通品种增长42%,展现出显著优势。

太空育种之路

航天育种也叫太空育种,是让种子搭乘返回式航天器进入太空,利用宇宙射线、微重力、高真空等特殊环境诱发种子基因变异。种子返回地面后,再选择可遗传的优良变异用于培育优质高产多抗植物新品种。

图片据农民日报

云南省太空生物科技发展促进会会长杨琴媛此前接受采访时曾透露,自2012年起,云南省太空生物科技发展促进会就开启了云南的航天育种工作,促进会先后为云南选送了中药材、花卉、核桃、蔬菜、乳酸菌、野生菌、咖啡、普洱茶等百余个品种的种子、枝条、菌种。在省科技厅的大力支持下,还选送了来自石林县的人参果种子进行搭乘。

神舟十号上搭载的云南特色物种 图源:云南发布

经过不懈的努力,云南的花卉、小粒咖啡、辣木等太空育种工作便取得了一定成果。以滇龙胆为例,从2013年6月神舟十号飞船搭载滇龙胆籽种(紫花5克、白花4克)开始,经过多年的组培、选育、扩繁、栽种试验,历时7年,终于筛选出了“滇龙胆航天1号”“滇龙胆航天2号”“滇龙胆航天3号”,获得国家中药材良种繁育基地认定,为云南生物医药大健康产业提供创新动能。

云南种子飞天大事记

公开资料显示:1987年8月,我国第九颗返回式卫星首次搭载水稻、辣椒等种子,开启了我国农作物种子的太空之旅。

1999年,云南种子搭乘神舟一号飞船遨游太空,填补云南省太空种子空白。2012年,云南开始系统推进航天育种工作。

下面,我们一起回顾下云岭“天选种子”的太空之旅。

1999年

云南首批种子搭乘神舟一号飞船遨游太空。

2006年

大理市农业局选送的莴笋、大荚豌豆、辣椒、茄子种子搭载“实践八号”航天育种卫星进入太空。

另外还有20克思茅松种子和10克西南桦种子,1000粒“云粳20号”种子、500粒“H559”种子和“实践八号”一起飞上太空。

2008年

神舟七号发射,一批云南大叶种茶也被带上了太空。

2011年

“天宫一号”搭载了4种濒临灭绝的植物种子,分别是普陀鹅耳枥、珙桐、大树杜鹃和望天树。科学家希望利用太空的特殊环境,使其更适宜存活和繁衍。

2012年

神舟九号载人飞船搭载了云南小粒咖啡、思茅松、普洱茶、大树杜鹃、红豆杉古树等种子。

2013年

神舟十号飞船搭载了中药材滇龙胆籽。

2016年

相继升空的“天宫二号”和“神舟十一号”上都搭载有云南物种,包括黑松露、黑牛肝、羊肚菌、奶浆菌、蜜环菌、云茸、灯盏花、乌天麻、核桃种子、核桃枝条、甜杏、孔雀草、铁线莲、生石花(多肉植物)、一串红、红花草莓、睡莲科植物、兰科植物等。

2020年

包括兰科、菊科、蔷薇科、杜鹃花科、唇形科等在内的392.26克云南高原特色观赏园艺植物种子,随长征五号B运载火箭一起进入太空。

2021年

264份、共100克野生食用菌菌种,6株普洱茶“昆明干仓核心菌株”和来自大理的22株菌种搭乘神舟十二号载人飞船升空。

同年,随神舟十三号载人飞船顺利返回地球的还有来自云南的10种中药材种子。包括云木香、铁皮石斛、天麻、薏苡仁、滇龙胆、川贝母、仙茅、白芨、半夏等。

此外,云南省农业科学院药用植物研究所选送的紫花滇龙胆种子随神舟十三号飞船“遨游”太空,后成功在云县基地发展种植。

2022年

弥勒市的“佛单9号”玉米种子随神舟十五号载人飞船升上太空。

2024年

实践十九号卫星顺利回收,卫星搭载有云南20多个单位选送的共计7800克物品,覆盖花卉、中药材、野生菌、茶叶、咖啡等高原特色种子或产品。

……

(本组数据整理自公开报道,如有缺漏欢迎在稿件后方留言。)

如何成为“天选种子”

在了解云南太空育种的历程后,我们再来说说如何成为“天选种子”。

种子的“太空旅行”是伴随现代航天事业的发展而实现的。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。大家都知道,载人航天工程的载荷资源十分珍贵,自然对能进行太空“旅游”的种子挑选也格外严格。可以说,能够被选上的,都是名副其实的“天选种子”。

云南锦科花卉工程研究中心里发芽的太空种子(2023年4月3日摄)。新华社记者 江文耀 摄

如何成为合格的“天选种子”?

  • 首先,种子要经过纯度、净度、发芽率等标准严苛的筛选,只有果实饱满、活力好且遗传稳定性高的种子,才可能随宇航员一同在太空“出差”。确保从太空返回地球之后可以正常发芽。

  • 其次,只有被宇宙射线击中且发生基因改变的种子返回地面后,才能够进入下一轮考核。能顺利完成基因突变的种子比例可能不到10%。在科学家看来,航天诱变和“开盲盒”有几分相似。

  • 紧接着,在太空中发生变异的植株,回到地面后经过严格筛选,以及数代的杂交、繁殖,才有可能得到优势明显、性状稳定的突变体系。只有产量好、势头旺盛或具有抗性,例如不怕虫子咬、不怕干旱的“强者”才能留下。这一过程需要数年之久,但是对于我国种业自主创新而言,意义重大。

  • 最后,挑选出的种子需要到全国各地多个生态区进行繁殖,最终,只有通过了多年多个生态地点的测试,品种审定委员会才会颁发“转正”证书。

从遨游太空到地面培育,从品种筛选到品质验证,整个过程耗时4—6年。可见,一粒“天选种子”的“养成”之路可谓充满艰辛。

太空食品的几个误区

“基因突变”“变异”“人工诱变”……不少人看到这些专用术语会觉得有些“恐怖”,进而对太空食品产生担忧。太空食品安全吗?都是“大块头”吗?我们接着往下看。

1.太空食品安全吗?

“太空食品绝对安全,人们尽可以放心食用。”国家航天育种工程首席科学家刘录祥早前在接受媒体采访时曾给出肯定的答案。“在自然界里,自然环境的变迁也会引起生物发生相应的突变,以适应新的环境。”刘录祥说,“航天育种只是加快了生物的这种变异过程。”

有人担心“宇宙粒子辐射”的安全性。刘录祥说:“人们用高剂量的核辐照为面包、大米、方便面、脱水蔬菜等消毒,这些食品都可以直接食用,航天育种所接受的辐照强度仅为前者的百万分之一,而且要经过数代的培育筛选后才开始食用,所以根本不用担心。”

2.太空食品都是“绿色食品”?

“尽管太空环境无菌、无污染,但并非所有的太空食品都是绿色食品。”刘录祥说。

太空食品是经过航天育种所培育出的。而绿色食品是指在无污染的条件下,施有机肥料,不用高毒性、高残留农药,在标准环境中培植加工的食品。

“太空种子在地面的培育阶段一样可能施化肥,所以,是不是绿色食品,还要看是否有相关部门颁发的‘绿色食品’标志。”

3.太空食品都是“大块头”

茄子像南瓜,南瓜磨盘大,豆角几尺长……很多人误以为太空食品都是“大块头”。

刘录祥说:“种子搭载后产生的变异是各种各样的。”以小麦种子为例,搭载后的植株有的高杆,有的矮杆,穗子有大有小,生育期有的提前,有的推后。

“至于选出什么样的、淘汰什么样的,主动权在我们自己手里。”刘录祥举例说,“太空五号”弱筋小麦适合做糕点,“太空六号”则是强筋小麦,适合做面条饺子。选择标准不同,结果也不同。再比如,茄子皮对治疗冠心病有帮助,科学家就专门挑选搭载后“变”小的茄子,这样,单位产茄子皮的量就增多了。

统筹 陈洁

开屏新闻综合人民网、新华社、光明网、中国科学技术馆、云南省农业农村厅、央视新闻、云南省科技厅、云南日报、新华网、科学智慧火花栏目(中国科学院主办)、云南省农业农村厅、云南省科技厅等

责任编辑 易科彦

责任校对 何丹

主编 严云

终审 编委 陈洁