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中国农业科学院作物科学研究所党委书记、国家航天育种工程首席科学家刘录祥说：“航天育种也叫太空育种，是将种子等植物材料搭乘返回式卫星和载人飞船等航天器进入太空，利用空间环境的宇宙射线、微重力、高真空等综合因素诱发种子基因变异。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。”
与传统育种技术相比，航天育种最大的优势在于空间诱变材料的有益变异率高、育种周期短，可在相对较短时间内创制出具有高产、早熟、抗病等优良性状的种质资源。刘录祥说，对种子来说，太空就是一个超级实验室，因为它具备了微重力、弱地磁、强辐射、高真空、极洁净、超低温等极端条件。太空诱变因素多，有可能获得传统地面诱变得不到的变异，太空诱变可以诱发多种性状发生变异，育种家通过定向筛选可以获得产量或是抗病突变基因。
种子筛选是航天育种的第一步。“‘上天’的种子都是精挑细选出来的，一般来说，被选中的种子要具备两个条件：一是遗传稳定，二是综合性状好。这些种子必须活力强、发芽率高，这样才能确保种子在新环境下依旧蕴涵着无限的生机，以良好的状态开启这一段漫漫旅途，能够获得太空之旅资格的种子可谓是‘天选之种’。”中国农业科学院作物科学研究所谢永盾研究员对本报介绍说。
总的来说，从一颗种子“上天”，到新的品种上市，往往要经过8—10年的过程。在漫长的选育过程中，产量、抗性、品质等每一项都要过关。任何一个环节出了问题，就可能导致前功尽弃。例如，经过多年选育的种子即便是在最后一年的生产性测试中，如果遇到某种病害流行或者极端天气等不利情况，不能有效抵抗的话，最终也会被淘汰。“大量的品系在试验的过程中被淘汰，最终留下来的通过专业机构审定(或鉴定)的品种，才叫太空种子，比例非常小。”刘录祥说。
审定完成后，新品种才能被推广，作为真正的太空种子在广袤的田野间生长，进而在丰收后流向百姓的日常餐桌。据介绍，航天育种材料种类丰富，既有主要农作物、经济作物等种子，也有不同地方特色品种和珍稀物种的种子，还有微生物菌种等。近年来，在全国航天育种协作组和航天育种产业创新联盟推动下，一批批“希望的种子”乘着神舟飞船升空、跟着“嫦娥”航天器绕月，实现批量化航天育种。
在中国农业科学院作物科学研究所的展厅里，一个个透明容器里盛放着各类太空种子，截至目前，该所已经育成了“航麦247”“航麦2566”“航麦287”“航麦501”“航麦3290”“航麦802”“航麦106”“航麦818”“鲁原502”等多个小麦太空品种，通过与种子企业联合实现了产业化应用，产生了显著的社会经济效益。
还有2021年通过河北省审定的高产优质面条小麦品种“航麦802”，耐盐性和综合抗病性突出，适应性强。“航麦802”还具有良好的耐迟播能力，2022年秋，在迟播一个月的情况下，它的亩产达到500公斤以上。经过实践的检验，“航麦802”还展现出了极强的广适性、耐盐性和综合抗病性，在高产的同时也保证了粮食品质。
“阜航麦1号”就是航天育种的成果。2013年初，中国载人航天工程办公室与阜阳市达成合作，阜阳市农业科学院将100克自主培育的省审小麦品种阜麦8号种子经由神舟十号飞船搭载送入太空，进行长达15天的太空遨游。2013年6月，种子返回地面后，阜阳市农业科学院集中优势科研力量，进行田间筛选与鉴定工作。经过数年的选育、试验工作，2016年6月，阜阳市农业科学院从众多小麦穗系中鉴定出一个优异品系，定名为“阜航麦1号”。2021年1月，“阜航麦1号”正式获得安徽省农作物新品种审定证书，成为安徽省首个利用航天诱变技术自主育成的小麦新品种。
近日，一家名为“新航天星空实验室”的淘宝店铺吸引了大家的注意，店里销售的正是遨游过宇宙的花种。“延丹1号”球茎是首批上线的品种，其育种鲜花原型是山丹丹，原本种植于陕西延安一带。在太空环境及其高真空、微重力及宇宙辐射等作用的影响下，一些变化悄然发生。经过一系列选育培育工作后的花朵有了更强的耐受性，即便是连月的阴雨天，或是酸碱性土壤，都不会影响它绽放出艳丽的花朵，不仅如此，“延丹1号”的花期也变得更长，花香更加四溢。
“从粮食作物、蔬菜水果到花卉牧草等，航天育种的一大批新品种已走入市场、走上餐桌，进入日常生活。”刘录祥介绍，中国先后利用各类航天器，搭载植物种子、菌种、试管苗等，从小麦、水稻、玉米、大豆、油菜、花生、棉花等主要粮棉油作物，以及番茄、辣椒、黄瓜等园艺作物中，育成和应用了一系列新品种，在牧草、林木、花卉等领域也有一定规模的推广应用。
刘录祥介绍，2006年9月中国“实践八号”卫星成功发射，是全世界第一颗专门用于农业育种目的而发射的返回式卫星，堪称“种子专列”，该卫星搭载了水稻、小麦、玉米、棉麻纤维、油料作物、蔬菜作物、林果花卉、微生物菌种和小杂粮等2000多份、200多千克的种子材料和机理研究装备，为中国育种研究工作贡献了丰富资源。
“随着科技的发展，我们通过高通量组学技术就能够快速发现有益变异位点，更方便地了解什么性状发生了变化。”谢永盾说，在过去，想要知道种子在“上天”之后发生了哪些不同，还得经过更长时间的检验，在一代又一代的种植和比较下才能确认。但现在，随着筛选技术日渐成熟，种子在回归地面后就可以先被“验明身份”，为后续的育种利用提前打下基础。
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