“太空种子”不神秘
2013-09-08王博文
◇王博文
“太空种子”不神秘
◇王博文
一个高达70 cm的深绿色大葫芦稳稳地吊在藤上,沿着绿油油的藤蔓望过去,大小不一的葫芦长得十分结实。轻轻触碰,仿佛时刻会从里面蹦出一个会百般武艺的“金刚葫芦娃”……这不是普通的葫芦,而是搭载过神舟五号遨游过太空的“航天大葫芦”。
记者在海南航天育种基地的B3抗风薄膜温室里看到,经过管理人员的精细管理和有机施肥,航天葫芦大得令人惊奇。而在隔壁的B4温室,二三百株约1 m高的航天有机芦笋郁郁葱葱,仔细一看,其从根部已冒出尖尖角。“芦笋降血脂,味道可好了。”东路镇葫芦村村民吴育胜边整理枝叶边笑着说,芦笋最贵的时候市面上可以卖到60元/kg。
有着“航天”名号的这些果蔬,在它们还是种子的时候就坐着飞船在太空中“旅游”了一番,回到地球后身价、味道便大为不同。它们究竟经历了什么样的“人生旅程”?记者跟随航天育种基地的技术人员探寻一粒“太空种子”的地球之旅。
在太空旅行时,种子们经过宇宙辐射、微重力和复杂电磁环境等多种因素对其的诱变作用,开始产生变异。1~2年的时间里,经过与其他品种的杂交试验,坏的品种被淘汰,优良的品种“晋级”进入培植阶段。
这台意大利进口的SAYA自动播种机,是它的地球之旅第一站。只见,机器开动后,一块黑色的塑料苗盘进入传输带,播种机的机械手将育苗基质(有机肥料)搅匀,一排有着细小针孔的载体将种子注入,再覆盖一层基质,另一排机械手开始喷洒水分,整个过程仅需20 s。
完成播种后,种子被送入不到5 m2的催芽室内进行催芽,经过不同种子的参数设置,催芽室对种子所需的温度、气候、湿度进行调节。经过2~3天的时间,种子便可以伸展出嫩芽,“兄弟姐妹”可以一起出去“看世界”了。
来到育苗棚1号室,和普通的种子培育不同,这些“航天”嫩芽由很多工作人员和智能机器“伺候”着。天气热了,便由技术人员拉下遮阴网,启动排风扇,为它们降温;需要适度发生光合作用,便打开遮阳网,让它们晒晒太阳;“口渴”了,一部像飞机翅膀似的“大家伙”通过并排的12个排水孔匀速前进,旋转喷水……太空种子们充分享受地球母亲所给予的“特殊待遇”。
经过一个月左右的时间,嫩芽们成长到30 cm左右,便开始“各奔东西”:有的送到海南当地农民成立的农业合作社进行选种,有的则将继续留在航天育种基地里,搬到生产大棚这个新家里。
在这个新家,在技术人员的精心照料下,它开始以异于一般种子的生长速度健康成长,极少受到虫害,个头窜得快,果子结得多。若是走入寻常农民家,既可减少化肥农药成本,又可比一般种子产量提高20%。
“事实上,航天育种最关键的步骤是种子从太空回来后筛选培植的过程。”海南航天工程育种研发中心育种基地主任沈怀超告诉记者,航天育种的生产过程其实不难,也并不像大家所想的那般神秘,种子经过精细打理都可以顺利成长。沈怀超透露,2014年海南航天发射场建成后,海南航天育种工程将成为中国航天育种的主力军。
种子“飞天票价”
一粒种子是如何升空的呢?大连市种子管理站站长谢辉告诉记者,国内有3个研究机构可选种子上太空:一个是中国航天科技集团旗下的航天育种研究中心,这也是大连市种子管理站运行的主要方式;中科院下属有一个遗传育种研究所,可航天育种选送;中国农科院也成立了航天育种中心。
“一般1 g种子升空的费用是2 000元。”谢辉介绍说,此前,大连种子先后4次进入太空,除了第一次是免费搭载科研舱室外,另外3次均是付费升空。“比如神七时,我们送上太空的古莲子是23 g左右,另外还有营养功能水稻约10 g。”谢辉介绍说,神八时大连市种子管理站选送了两个品种,重量共计22 g,神九时选送3个品种,共计23.81 g。
尽管投入很多科研费用,但太空种子并不像人们想象得那么简单。谢辉介绍说,进入太空的种子不一定都会产生明显变异,一般变异的比率在10%~20%之间,50%不发生变化,而另外30%则出现返祖现象,像野生种子,果实较小,无法进行推广试验。
种子进太空至少闯5关
每一次航天育种对于科研人员来说都相当于写一个小型的学术论文。“选送的种子不会全部进入太空。 ”谢辉说,一粒种子进入太空至少要闯过5关。
首先,航天育种研究中心将组织专家对选送的种子进行审定。一般在火箭发射前几个月,相关机构会发出邀请。接受邀请的单位要把种子清单列出,同时要写明研究方向、目标等。
“这份科研请示报告,不光是考察种子品质,还要考虑市场前景。”谢辉说,专家要核定选送的种子是否有升空的价值和科研推广的意义。大连市种子管理站曾选送过一批大豆种子,经过多轮审核,认为这批种子没有很高的科研和市场价值,最终被淘汰。
第二关是火箭空间分配。在专家审定种子符合搭载条件后,还要进一步考察火箭空间情况。谢辉说,分配各科研项目的空间必须考察火箭的整体情况,比如种子方面的重量甚至要精确到微克。
第三关,相关单位会发来确认件,双方签订协议,确认种子重量,完成汇款。
第四关,专家要筛选、精选种子,每粒种子都要在天平上精确计量,确保品质和重量。
最后一关是在升空前,双方还要进行公证,保证种子进入太空。
航天大米获评一等优质大米
一粒种子为什么会在太空中发生变异,返回地面后又会带来什么效果呢?谢辉介绍说,航天育种主要是一种物理变化,磁场、失重、微重力、强辐射、伽马射线等太空环境可以改变种子的基因链。
“其实和很多地面研究相似。”谢辉说,比如将高原的种子移到平原就可能出现变化,这种变化与转基因种子不同,转基因属于化学变化。
“目前神六的水稻种已培育了六七代,已完成辽宁省水稻品种(晚熟组)预试,进入省水稻区域试验。”谢辉说,航天育种的科研进程十分严格,一粒种子从升空到进入百姓餐桌至少需要7年。为了加快研发速度,2005年神六的水稻种子在海南进行播种繁殖研究,利用当地气候一年两季种植,2009年已基本确定遗传稳定性和物种品质。
这批搭载神六的航天大米展示出抗病性好、产量大、营养丰富等特性,在农业部稻米营养检测中是辽宁省内唯一获评一等优质大米的产品。“从选育品种到确定还需要3年时间,目前还在省内进行大范围的试验。”谢辉说,很快市民们就可以吃到咱们大连的航天大米。