太空育种:马铃薯种子的“太空之旅”
李梦晴 李庆都 德州报道
2023年,神州十六号载人飞船升空时搭载了希森薯业的66500粒马铃薯实生籽。
在普通人的认知中,马铃薯不是通过种子种植的,而是通过切块种植的。那么,为什么不带马铃薯切块“上天”,而是要带马铃薯实生籽“上天”呢?这里牵扯到一个生物学知识。马铃薯实生籽,也称为马铃薯实生种子,即马铃薯通过开花、授粉后结成的浆果中的种子,每年9月份,在内蒙古大田里,科研人员就能收获到大小宛如芝麻粒,通体呈现黄褐色的实生籽。通常情况下,马铃薯通过切块播种来进行无性繁殖,而实生籽是马铃薯品种杂交后产生的果实,马铃薯品种杂交是有性繁殖,也是一种培育新品种的方式。杂交育种可以挑选优质父母本进行杂交,形成不同的遗传多样性,通过筛选从而获得具有优良性状的新品种。
那么,什么样的马铃薯实生籽才能被选中搭乘神舟十六号,进入太空呢?
“我们选了20个组合,主要分为三大类,第一类是特用型的,比如薯肉是红色的、紫色的；第二类是高产型的；第三类是耐盐碱的,比如东营盐碱地上的一些试验材料,这些都具有比较大的意义。”希森薯业实验室技术员王珍珍介绍说。
这场太空“旅行”蕴含着马铃薯领域的巨大突破和无限希望。这些实生籽不仅要面对微重力环境的考验,还要承受强辐射和高真空等极端条件的影响。然而,正是这些极端条件激发了种子内部的基因变异,为后续的马铃薯育种提供了宝贵材料。
“种子回来后需要去公证处做公证,大约一个月后会邮寄到我们手里。回来的种子经过催芽、育苗,移栽之后收获鹌鹑蛋大小的微型薯,作为育种材料第二年种到内蒙古的试验田里。”王珍珍说。
据悉,航天育种又称为太空育种、航天诱变育种,与传统育种相比,航天育种最大的优势在于变异率高、育种周期短,有可能在相对较短的时间内创制出高产、早熟、抗病等性状优良的种质资源。航天育种正成为创制新种质资源的重要途径。值得一提的是,本轮选育采用当前最前沿的CRISPR基因编辑技术辅助传统遗传育种的方式,以高度精准的方式编辑马铃薯基因组,靶向提取和插入耐盐碱基因,加快改善提升品质进程。