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    新太空經濟

    航天育種 從搭載衛星的 “配角”成為“主角”

    來源:《中國農村科技》 2013年07期 作者 李宇    時間:2019-03-27

    “發展航天事業,建設航天強國,是我們不懈追求的航天夢?!?月11日,在神舟十號載人飛船發射成功后,中共中央總書記、國家主席、中央軍委主席習近平這樣表示。這句話,象征著習近平主席提出的中國夢正在向太空延伸,中國正堅定地向著航天強國的夢想邁進。

    我國是最早,也是唯一將航天誘變育種技術直接用于農作物培育的國家。航天誘變育種被聯合國糧食及農業組織列為多種誘變育種方式之一,也意味著中國開拓的航天與生物技術相結合的新領域為世界所認可。據不完全統計,我國現已有近百個航天育種農作物新品種通過審定,在農業生產中推廣應用。航天科技在助推現代農業上取得了舉世矚目的成就,航天育種也從搭載衛星的“配角”成為“主角”,領跑世界,成為帶動現代農業前行的“主力軍”,獲得了“三好三高”成果。




    航天育種品質好產量高


    1987年以來,我國通過10艘神舟飛船及16顆返回式衛星,開展了26次航天工程育種搭載試驗,獲得了一些對產量有突破性影響的罕見突變,選育出一些有應用前景的新品系。這一方法的特點是變異幅度變大、有益變異增多、育種周期縮短??蒲腥藛T利用航天誘變技術,已選育出一批特大穗高產型種質、特優質種質、抗病種質、優異新矮源種質以及極早熟優質種質等育種新材料。如,優質抗倒型水稻新種質“航1號”和“航2號”,優質大穗型水稻恢復系“航恢6號”、“航恢7號”、“航恢8號”,優質極早熟小麥新種質“早優8581”等。我國科學家還培育出了特大粒的紅小豆、特長的油菜、含鐵量增加69%的巨穗谷子,紫色、紅色、茶色、綠色的水稻,早熟高產的紅薯和高產大蔥等??共》?、優質棉花、高產小麥等也相繼誕生,這些為提高農作物的產量和質量,促進我國農業發展做出了巨大貢獻。

    我國第一個航天種子品種在1998年通過省級審定后,大批航天種子如雨后春筍相繼而出。有資料顯示,在26次航天生物學試驗中(航天搭載和地面培育),試驗品種近5000種,包括糧食作物、油料作物、經濟作物、蔬菜、花卉、草、樹等,目前已有200多個品種培育成功并加以推廣應用,3000多份材料正在進行地面選育。

    我國著名航天工程育種科學家郭銳介紹,航天育種技術對于航天、生物、農業技術等三項要求缺一不可。所有種子在搭載前都要嚴格進行種子的純度檢測,搭載回來以后的種子要進行4年時間的地面試驗,第一次試種,會出現很多性狀分離的。例如高矮不齊、要對每一株進行檢測,并把有良好變異的單株進行第二代種植,把形狀不好的、產量低的、無價值的全部淘汰掉,把好的突變體后代進入第三代種植。進入第四代后,留存穩定的、有推廣價值的品種。中國休閑農業協會副會長張明沛認為,高真空、強輻射、微重力等特殊的太空環境,會給種子烙上“太空印”,將會在提高農作物產量、提高抗病害能力、提高植物抗逆性等方面有顯著表現。

    實驗表明,福建省農業科學院培育的航天育種稻3個品種,百畝畝產達到800公斤,其中“II優航1號”是全國首個百畝畝產突破900公斤的超級稻,至今仍保持再生稻頭季、再生季和全國百畝畝產3項世界記錄,推廣面積達到200多萬畝?!叭A航1號”水稻新品種穗大、粒多、結實率高,可增產10%,畝產達500公斤以上,已推廣300多萬畝。尤溪縣大面積種植,頭季稻平均畝產900公斤,再生稻平均畝產500公斤,年平均畝產1400公斤,品質達到部頒二級標準。

    河南省農業科學院選育的“太空5號”、“太空6號”小麥新品種,不僅產量高,而且品質好?!疤?號”品種屬春性弱筋小麥,子粒粗蛋白質含量9.98%,濕面筋含量20.8%,粉質儀吸水率54.2%,形成時間1.3min,穩定時間1.5,弱化度210,達到國際優質弱筋小麥標準。

    中國農業科學院油料作物研究所選育的芝麻新品種“中芝11號”在鄂、豫、皖、贛多點種植,單產比對照豫芝4號增產21.12%。新疆自治區農業科學院選育的哈密瓜新品系在品質風味、果實大小、外觀及抗性等綜合性狀超過了主栽品種皇后等。

    江西廣昌縣利用航天育種培植出了特大粒白蓮種衛星3號,每粒蓮子2.4克以上,比常規品種可增產60%,目前成了江西廣昌的品牌和脫貧致富產業。1994年,廣昌縣白蓮科研所首次將地方白蓮品種搭載“940703”號返回式衛星,之后又搭載了兩次,培育出多個“太空蓮”系列品種,具有生育期長、花多、蓬大、結實率高、顆粒大、產量高、抗病性強等特點。如今,廣昌太空蓮年產值四五億元,由種植業向太空蓮種業延伸,全國八成左右的蓮產區用了太空蓮種子,種業產值1億余元,已形成太空蓮產業。




    航天蔬菜口感好營養高


    聯合國國際糧農組織、國際衛生組織、國際原子能機構已經聯合認定:太空種子是安全種子,太空種子培育出的農作物是健康食品。

    目前,在山東、河北、江蘇等城市都已有航天蔬菜的銷售市場,這些城市銷售的航天蔬菜個頭多比普通同類蔬菜大一點,價格會比普通蔬菜貴一點,但不乏消費人群。主要原因在于航天蔬菜的口感好,營養豐富,經過國家相關機構的對比,航天蔬菜比普通蔬菜的營養成分高30%左右。太空櫻桃番茄含糖量高達13%,與柑桔含糖量相當,口感鮮甜,可當水果食用;太空青茄維生素C是普通辣椒的3倍,太空玉米則可長出5種顏色,味道也比普通玉米好。質量重達五六百克的“太空椒”、像胳膊一樣粗的“太空黃瓜”、有1.4米長的“太空蓮藕”、像月季花一樣多重瓣的“太空蓮花”新品種,已在一些省市問世,獲得了良好的社會效益和經濟效益。

    在煙臺蓬萊,航天育種培育的進程已經持續了9個年頭。經過不斷改進,北溝鎮的徐家集村航天育種培育基地培育的航天丹參取得突破性進展,產量比普通丹參翻了一番,普通丹參畝產只有兩三千斤,航天丹參能達五六千斤,培育出的種苗供不應求;航天大豆產量與傳統大豆相比高出百分之四五十,蛋白質含量高出8.7%。

    蓬萊仙山茶業有限公司丹參是航天種子的第六代。丹參茶的抗老化能力是普通綠茶的6倍,此外還有安神、降三高的功效。

    中國生態研究院院長馮洪章強調,太空育種所培育的一些蔬菜品種在營養價值上要高于普通蔬菜,維生素含量高于普通蔬菜兩倍以上,鐵、鋅、銅、磷、錳等微量元素含量都有提升。而太空蔬菜的優勢往往還表現在口感方面:太空甜椒可直接生吃,味道微甜,清脆爽口;太空紫紅薯生食味甜,水分足,口感猶如優質水果。


    航天農業市場好效益高


    2008年,一份經過深度論證的行業報告《太空經濟:未來航天發展的主戰場》,已經釋放出了清晰的信號--太空經濟時代已經到來,航天農業蘊藏著巨大的商機,越來越向產業化的方向發展。從1998年獲得第一個航天育種作物品種的短短十幾年間,保守估計,航天工程育種產業已經創造直接經濟效益近2000億元。為加快培育具有自主知識產權的優質新品種,全國各地建立了各種類型的航天育種種植推廣基地100多個,推廣種植面積近2000萬畝,航天育種創造的新種質資源促進了農業增產和農民增收。

    航天搭載技術已讓不少企業看到其中潛藏的商機。目前太空育種方面較引人注目的是天士力集團培育的太空丹參“天丹一號”。2008年9月,天士力將源自商洛的5克丹參種子,搭載神七飛船進入太空,2009年3月開始了第一代的繁育,獲得變異材料144個植株。經過株系繁育,2010年7月獲得第一批種子,太空丹參繁育進入到第二代,獲得143個株系,共有1999株太空誘變丹參材料,有單株的重量達到1000g以上,為普通丹參的3倍。經過近兩年一代和二代溫室繁育,觀察證明有大量遺傳變異出現,有的植株丹參素含量最高達到2.48%?!疤斓ひ惶枴爆F已通過省級中藥材新品種鑒定。

    海南航天工程育種研發中心于2011年1月設立,建設試驗示范基地,主要開展熱帶作物、瓜菜育種研究和南繁育種,與企業開展“常年瓜菜”攻關和航天育種成果在海南的產業化推廣。位于文昌市境內大致坡鎮的80畝海南航天工程育種長勢良好。

    北京東方紅航天生物技術股份有限公司致力于空間生物技術產業發展,其依托航天工程育種技術研發生產的益脂康片、航力片、宇航口服液等系列保健食品早已進入市場。

    現在,各地的航天育種基地越來越多,航天農業產品可謂遍地開花,其應用價值被普遍看好。毫無疑問,這是航天科技服務社會的有效途徑,航天農業被人們視為經濟效益和社會效益并存的朝陽產業。水稻、小麥、玉米、大豆、油菜、棉花、花生、芝麻、番茄、青椒、苜蓿等多種作物的種子已先后送上太空。它們的后代,進入省級以上區域試驗的優異新品系有200多個,已育成并已通過國家或省級鑒定的新品種多達72個。

    在地方政府和企業的雙重驅動下,如今,太空育種成了新的“搖錢樹”——目前共有224個航天育種研究小組分布在各科研院所,各地授牌興建的航天育種基地也已超過60個,廣東深圳、海南文昌等地早已雄心勃勃地興建了太空育種主題公園。北京太空夢想科技有限公司聯合國家級西安航天基地航天育種產業示范園、香港祥業集團、北京航天祥業投資有限公司、中新房北部灣實業有限公司、廣西秋燕投資有限公司等單位,將在廣西投資總值23.6億元人民幣,建造國內首個以“飛天6+1”為主題的航天文化國際公園,打造中國--東盟航天國際生態園。

    航天農業25年發展的經驗表明,航天經濟時代已經到來,航天農業蘊藏著巨大的商機,航天育種科技是助推現代農業發展的“主力軍”,未來的航天農業紅利輸送不僅要在農業生產的轉型升級中繼續走在前列,還要在能夠降低成本、提高效率、提升生產力、協助傳統產業轉型、開拓新的商業模式等方面上同步體現。未來應按照“大集團引領,大產業構建,園區化承載,規?;l展”的產業模式,促進航天農業的可持續發展。

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