[中央人民广播电台]田园新主张《农主播朋友圈》刘录祥:太空水稻
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10月16号,神舟十三号发射成功,作为空间站任务的第二艘载人飞船,神舟十三号再次搭乘3名航天员进驻太空。与此同时进入太空的还有一包来自四川省农科院的水稻种子。
据介绍,这次进入太空的水稻种子是“川恢970”,具有穗大、抗病、高配合力等特点,共有100克,3000多粒。为了更好地接受宇宙射线的“洗礼”,这批水稻种子专门买的“舱外票”。装种子的袋子不在航天员所在飞船内部,而是在飞船舱外一个专门的存储空间里。相比严密保护的航天员,送种子进太空,则是希望种子能够尽可能多地暴露在宇宙环境中,接受各种宇宙射线的照射。这也是为了更好地完成航天育种的目标。
随着我国航天技术的发展,太空育种的机会越来越多。自2002年以来,四川省农科院生核所 先后7次搭载宇宙飞船和返回式卫星进行太空育种,培育出了20多个水稻新品种。
今天的农主播朋友圈我们邀请国家航天育种工程首席科学家、中国农业科学院作物科学研究所副所长刘录祥,跟您聊聊太空水稻。
间隔片花
我国的太空育种始于1987年,先后30多次利用返回式卫星、神舟飞船、天宫空间实验室和其他返回式航天器搭载植物种子,培育出700多个航天育种新品系、新品种。除粮食、蔬菜、水果、油料等农作物品种外,还创制出林草花卉、中草药新品种等。现在,很多太空育种的蔬菜都已经摆在了老百姓的餐桌上。
通过太空育种,中国科技工作者培育出了一些新的突变类型和具有优良农艺性状的新品系。例如,在小麦方面,我国已获得矮杆、早熟和丰产材料,培育出了矮杆抗倒伏、抗病害的类型,可有效减少倒伏和病害造成的损失,生育期可缩短10天左右。在谷子方面,经太空处理的种子诱发多种变异,如穗粗长、穗型奇特、不育型等,为进一步培育谷子新品种提供了可行性。
其实,通过太空育种培育出的农作物按照物种来划分的话,审定的品种最多的就要数水稻了。
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太空育种里面,到目前为止,我们国家利用太空技术培育的农作物等这个品种有将近差不要有300来个,那么这里边实际上按物种分,审定品种最多的还是水稻了,因为水稻的品种是审计了非常多,那么大概我是不完全统计,将近300个品种里面,太空品种里面有1/4就属于太空水稻的品种,这里面包括太空的常规水稻品种,还有太空的杂交水稻品种。
那么是最近5年,我们就说十三五期间,我们有将近20多个太空水稻品种来通过国家的或者省级的审计,那么这些品种的话,实际上早期的时候我们特别注重高产,这是性状的选择。那么最近这几年我们特别这个聚焦了品质的改良,你比如说十三五期间预存的其中的20个品种里面有12个品种,它的食用品质达到了国家优质二级以上的标准,这个是一个非常重大的进步。关于太空水稻的特点,可能早期的时候大家有所耳闻,就是我们福建农科院培育的二营行一号超级杂交水稻,还有特油行一号都是产量非常高的,正好也是在福建油漆地下区域里面,可以作为再生稻它的产量水平,两季可以达到亩产1400公斤以上,第一季可以达到900多公斤以上,亩产第二季还可以再收获500~600公斤这样的产量,所以说显示了太空杂交水稻的非常好的这样一个产量的增长的效果。
那么最近几年品质的改善,我们大家都有感受了,我们无论是在单位还是在家里,还是在小店,我们吃的米饭、食味品质都跟10年前20年前都大为改观,这也是我们育种技术来发挥的作用。大体上现在太空水稻的品种应该说每年都有一些审定,当然就是说我们太空水稻品种的这样一个审定的情况以及它的主要的特性。
为了培育水稻新品种,近些年来,水稻种子 “上天”的次数还真不少,具体咱们来听刘所长的介绍。
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水稻是我们太空育种里面最为活跃的,最为活跃或者是参与度非常高的一种作物。那么除了我们常规的我们返回式卫星,我们返回式卫星,我们国家不定期的发射一些返回式卫星进行搭载。
你比如说2016年发射的10件10号进行了水稻种子搭载,那么同时利用了新一代的载人飞船载人工具,比如说2020年12月嫦娥5号的搭载。还有最近我们今年2021年6月17号,大家都知道神州12号载人飞船,这个是在我们的空间站停了三个月,那么这也是实际上就是我们应该说开启了我们国家太空育种,太特别是水稻太空育种进入空间站育种时代。因为我们以前搭载的就是返回式卫星,或者载人飞船,可能就是两周的这样一个时间就返回了。那么2021年6月份,神舟12号最长停留了三个月,我们讲时间越长,有可能使种子发生变异的几率就更大。
那么大体上十三五期间的话,我们利用太空环境不同的空间搭载工具上,大概处理的水稻种子的材料的话,大概有80多批次,大概80多批次100多个品种,应该说这个机会还是非常好的,因为我们水稻的新品种的培育的话,提供的非常强大的这样一个太空搭载的机会,就是这样一个情况。
有人认为,航天器携带的种子进入太空围绕地球轨道转几圈,经过太空辐射、高真空、微重力等影响后,回来就增产。其实并非如此,太空育种是个研究活动,航天器上搭载1000粒种子,可能只有10粒能真正有效果,能承担下一步的育种工作。
以前,想要得到品性更加优良的作物,人们只能通过自然条件下的基因突变来进行杂交育种,有可能要经过几十年才能选育出优良种子,而经过太空育种,也许几年内就可以实现。小麦种子从太空回到地面以后,是如何处理的呢?
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我想太空搭载的种子回到地面以后的处理的这样一个程序的话,无论是水稻还是小麦、玉米、大豆等这些主粮作物都是类似的。首先我们是要把太空返回的种子进行种植,获得第一代种子。由于太空搭载使得种子有可能发生的变化,首先体现在微观的分子层面。所以说我们想要直接搭在种子里面去目测判断,哪一个种子真正的获得了诱变,那么我们是很困难的,所以说我们要把它种植下去,让它繁殖一代,使得诱变的基因能够让它表现出性状,表现出性状来,这样的话我们去好判断,我们一般这个过程要经过2~3代,第一代不加选择,第二代就开始选择。
那么选择什么样的性状,就是根据育种家的所预先确定的育种目标,比如说你要选择矮化的,为了去增加的抗倒伏性的。或者你要选择这穗子变大的,我就想提高它的产量,那么或者你的预的目标是我要选择早熟的,那么你说的他的生生育周期等等,那就根据育种家不同的育种目标去选择定向的筛选你所需要的突变期,那么这样连续进行2~3代选择,还要进行进一步的去验证你获得的现状,突变的现状能不能够稳定遗传,那么经过证实以后,那么就可以进入这个品种的多点试验进行审定。那么还可以你把筛选得的突变新的突变材料的话,作为亲本去培育杂交种。
所以说我们一般讲太空种子,太空返回来的种子,在地面经过了3~4代4~5代的筛选以后,最终有两个方向,一个直接把它审定为一个品种,我们叫常规品种。另外一个方向就是说我们可能是一个自交系,或者是一个保持系,或者是一个优良的亲本,我们把它作为另外一个杂交种新的杂交类的亲本,再继续培育杂交种子。
所以说诱变的话,我们讲突变性状或者突变体的利用,然后它是有丰富的这样一个途径。所以说我们以前强调的太空种子,太空不是说从空间回来,从太空飞回来的种子就是太空,而要经过地面连续多年的这样一个优中选优,不断的淘汰,进行稳定化这样试验的过程以后,还要经过一个最终的品种审定,委员会的审定,那么才能培育出我们预期的预想的这样一个太空种子,大体上就是这样一个。
也就是说,并不是所有的种子经过太空搭载后,返回地面进行种植就是太空作物。种子经过空间搭载并返回到地面后,必须由专业的育种人员,经历至少3到5年的选育过程,进行筛选淘汰稳定化试验,从中筛选出一些育种专家认为有价值的,或者有推广应用前景的品系,进一步稳定化以后,再经过至少2到3年的品种多点试验后,报经国家或省、部级品种审定委员会进行认定,才能作为一个新品种在适种区域进行推广应用。
说到太空水稻新品种,刘所长想给大家推荐一些性状和产量都很好的新品种,看看有没有您感兴趣的,一起来了解一下:
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太空水稻的品种除了我说的早期的福建农科院他们培育的杂交稻二一号、特油行一号的话,还有最近的eu673都是被农业农村部认定为超级稻的品种。
另外一个就值得去推荐的我们国家华中农业大学,他们培育的华航系列,那么华航,比如说我们十三五期间,他们这个团队选育的华航48号,华航57号都经过了广东省的品种审定。
他们这些品种的最大的特点就是米制油都达到了国标一级的标准,对病的抗性非常好,所以现在已经这个品种成功的转化转让给种子企业,那么目前正在进行作为一个优质米的配方品种,进入产业化的阶段。
那么我想不同的区域里面的话,也有一些研究机构选取了一些新的太空水稻的品种,实际上因为品种的有区域性,所以如果说我们听众朋友,农民朋友对太空水稻种子比较感兴趣,我建议的应该是首先联系我们当季的农技推广部门,或者我们当地的种子在这样一个机构去确切的了解有没有太空种子或者某一个太空种子是不是适合我们所要推广的这样一个区域,这样的话确保我们能够选择的最适合我们的品种,也确保我们的最终的这样一个产量的收成以及最终的收入,这是非常重要的。
我国杂交水稻的产量世界领先,但太空水稻的未来发展,已经被科学家们重视。太空水稻和杂交水稻竞技,结果会如何?太空水稻和杂交水稻有何区别呢?
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其实太空水道跟杂交水稻它这个概念有区别,也有相互重叠,你比如说太空水稻,我刚才已经提到了,那么太空水稻品种,它就是利用太空技术,结合我们的常规杂交技术,或者其他生物育种的技术相结合,那么培育出新的品种的这样一种方法。
那么从这个概念的描述就可以看出,它首先是用太空环境诱发出来变异,然后把这个变异的话直接的利用,或者与其他的方法综合起来利用形成新品种的过程。
那么所以说我们太空品种里面,它就包括了什么?直接培育出来的品种,就经过太空环境直接诱变,获得了新的现状,然后形成了新的品种,我们叫直接培育的品种叫常规品种。比如说我刚才介绍的华行48号这个水稻品种它就属于太空常规品种,那么太空杂交品种。
太空杂交水稻,它指的是什么?我用太空技术诱变获得一种新的性状,形成最终一个新的品系,然后用这个品系再与另外一个品种做杂交来培育出杂交一代种子,这叫杂交水稻种子。那么杂交水稻种子培育的过程中,利用了什么太空育成的这样某一个基本品种,所以说我们就也叫太空品种,只不过是太空杂交品种。这是从太空水稻角度讲的,如果说从杂交水稻的概念出发,我们讲那么杂交水稻的话,既可以是来自于常规技术预算的杂交水稻,也可以是利用太空技术育成的杂交水稻。
所以说这是不同的一种方法的这样一个形成的不同的概念。其实它是没有一个绝对的没有一个,绝对的杂交水稻就一定是个杂交一代种子,但是杂交一代种子培育的过程,它可以用传统的杂交水稻的培育方法,也可以使用太空育种的技术可以打造水稻,所以这个概念之间它有重叠也有区别,所反映的这是一个不同的育种方法。而且这两种一种方法有时候是相互借鉴,相互利用的,大体上是这么一个概念的区别,可能听起来就好像没有完全的区分开来,实际上是从不同的角度叫出来的,两个概念就是这样。
地面上普通的小麦、青椒、番茄、黄瓜,上天转一遭回来,就摇身一变换了模样。很多人都有些不放心,这些东西敢吃吗?
其实,经科学家检测分析,经过太空育种的小麦依然是小麦,青椒依然是青椒,并无外来生物基因导入与整合,物种没有发生本质的变化。这就比如DNA的基因排列是“1、2、3、4”,经太空育种后的基因排列是“1、3、4、2”,只是排序发生变化。这说明太空育种是非常安全的,不用担心其产品的安全性。
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太空水稻的安全性是没有问题的,因为太空水稻我们所核心的技术就是利用了太空环境,对种子的诱变作用,形成新的性状,最后培育出新品种的这样一个属性。因为太空辐射也好,或者是我们传统的核能辐射也好,那么他的这样一个技术方法的预存的品种的安全性,早在几十年前国际组织就得到了一个非常肯定的这样一个阵势。
世界法典委员会,食品法典委员会联合世界卫生组织等等形成的法典委员会的规定里面,就对传统的辐射诱变,技术预存的品种的安全性做出了明确的这样一个肯定。那么太空辐射的话,实际上也是一种使得种子发生改变的这样一个育种方法的一种新的途径。所以说从这个意义上讲,我们讲太空诱变培育的新的品种,应该说它的安全性绝对放心的,大家可以安全的去享用或者使用我们经过太空育种的这样一个品种。
与传统育种相比,太空育种的最大优势是变异几率高、变异范围广、育种周期短,在相对较短时间内,创造出优质的种质资源,是缓解农作物优质种源贫乏的有效途径之一。太空育种把所有的神奇变为了可能。
刘所长强调说,农民朋友在选种的时候一定要先试种,观察是否适合,不能盲目引种和扩大种植面积。
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那么我觉得太空水稻的话,我想第一就是说它是一种新的技术培育的这样一个品种,有可能在产量或者品种品质性状上形成一些突破,形成一些重大的这样一个进展。所以说它预算的品种的话,应该说有可能产生一些新的非常好的这样一个收成或者带来的新的收益。
但是太空水稻它也是一种品种,我们其实育种的方法很多,我们每年审计的品种也很多,并不是说太空水稻品种一定就比任何的这样一个品种表现的优越就好,不是这样的。
我们讲市场上推广的每年我们国家审定的四大作物的主粮,水稻、小麦、玉米、大豆,我们每年审计四五千个品种,那么每一个品种各有特点,那么不是说哪一种方法预测的品种又如何,我们关键是要看这个品种的真正的个性化的特征,产量怎么样,品质怎么样,抗性怎么样,去选择这个品种。
所以说这样可能能够确保我们选择的品种适合最适合我们当地的这样一个生产条件,也能够获得最佳的这样一个收成和收益的这样一个保证。
大家一定不要片面的去通过这种新的概念或者新的技术去盲目的筛选品种,一定要先引种,先观察实验,表现好我们再扩大面积种植,农业生产一定要选择最适合的当地的生产环境的品种,千万不要跨地区的这样去引种,特别是水稻,我们分籼稻南方稻北方稻不同的区域,有适应不同区域的这样一个品种,所以大家一定选择的时候一定要注意品种的适应性的这样一个界定。
刘所长说,未来太空育种需要做好三件事情:一是要培育出一批高产、优质、抗逆性强的农作物新品种;二是要在理论研究上有突破性进展;三是要做好产业化工作,尽快把科研成果转化为生产力。其中产业化部分需要科研机构与企业紧密合作,才可以实现技术成果的转换。这不仅是一件造福社会的事情,而且有着巨大的市场价值尚待挖掘。
种子是粮食的源头,所以育种工作十分重要。多年以来,我们依靠着太空育种,提高了农作物的产量以及抗病虫害的能力,为中国的粮食发展作出了重大贡献。截至2020年,我国已培育出700多个航天育种的新品系、新品种,创造市场经济规模达到2000亿元以上。我们相信随着科学的不断进步,太空育种将更好地用于农产品生产,保障全球粮食安全。
好了。以上就是今天《农主播朋友圈》的全部内容,最后感谢国家航天育种工程首席科学家、中国农业科学院作物科学研究所副所长刘录祥的介绍。如果您对今天的内容感兴趣,欢迎大家下载云听app,搜索相关专辑收听并订阅哦!稍后欢迎收听农经连连看!