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河南省航天诱变育种现状与展望

利用卫星、飞船等返回式航天器，将植物种子、组织、器官或生命个体送到宇宙空间，在太空高能离子辐射、微重力、高真空、交变磁场等因素的诱导下，使植物材料发生基因突变，再经过地面繁殖、栽培、鉴定试验，筛选出能够稳定遗传的优质、高产、抗逆性强的新品种，称为航天诱变育种。航天育种技术在有效创造罕见的突变体基因资源和培育作物新品种方面已发挥出越来越重要的作用，成为空间生命科学研究的重要组成部分，并凸显良好的产业发展优势。

航天诱变育种作为解决常规育种中某些特殊问题和培育新品种的重要方法之一，对河南省选育农作物新品种和创造新种质资源及品种改良、提高产量、改善品质发挥着重要作用。河南省自20世纪80年代以来，水稻、小麦、大豆和蔬菜等多种植物，通过该技术手段已获得大量的突变体，并从中选出了一批优良的新品种。

国内外航天诱变育种的历史回顾

空间环境的特点是强辐射、微重力、弱地磁、超真空和超洁净等。早在20世纪60年代初期，前苏联学者就报道了空间环境诱变对种子影响的研究。此后，德国和美国许多实验室研究了植物在空间条件下生长、发育及其生理、生化和遗传特性的变化，空间微重力、高能重粒子对植物种子和植株的影响等。20世纪80年代中期，美国将番茄种子送上太空达6a之久，在地面试验中也获得了番茄的突变体。1996-1999年，俄罗斯和美国学者在“和平号”空间站成功种植小麦、白菜和油菜等植物，到本世纪初，已经从国际植物遗传资源库中筛选出适合空间站培植的超矮小麦、水稻、大豆、豌豆、番茄和青椒等多种作物的品种或品系。

1987年8月，伴随着我国第9颗返回式科学试验卫星的成功发射，首批水稻和青椒等作物种子被_送上太空，中国开始了作物航天诱变育种的探索。迄今，中国利用返回式卫星、神舟飞船和高空气球先后进行了22次作物种子等生物材料的空间搭载试验。2006年9月24日，还专门发射了用于作物育种的“实践八号”航天育种卫星，装载了包括152种植物、微生物和动物等2020份生物品种材料。航天诱变育种技术应用的范围越来越广，涉及粮食、油料作物、蔬菜、中药材、花卉等植物。历经20多a研究，取得了可喜的成果，育成了高产、优质、多抗的水稻、小麦等作物新品种和新品系，从中获得一些对产量有突破性影响的罕见突变体。目前世界各国利用正在建设中的国际空间站进行太空植物试验研究，其最终目的在于使宇宙飞船最终成为“会飞的农场”。

河南省航天诱变育种现状

中国于1987年发射返回式卫星，将植物种子和昆虫、微生物搭载到空间进行试验研究。河南省航天诱变育种发展与国家航天诱变育种同步，已开展近20a的探索研究。通过各种航天器的搭载，将粮食作物、花卉和中药材等材料送上太空，多个新品种进入田间大面积示范种植和推广，产生了较好的社会经济效益。

现今作物育种一方面迫切需要培育出一批高产、超高产的新品种，进一步提高产量潜力和改善品质，另一方面在育种方法上也亟需有新的途径以获得有突破性的种质资源，而把航天高新技术用于植物育种正是一种有希望的新途径。小麦作为河南主要粮食作物，在航天诱变育种中成绩突出。张世成等以豫麦13号为诱变材料，选育出了航育1号新品系，该品系比对照豫麦2号增产7.3%，穗数和粒重均有提高，增产达5%，其中1个试验点创造了9540kg/hm2高产典型。河南省农科院雷振生、吴政卿等将6个小麦品系送入太空，对诱变

后代进行多年试验选择后，选育出了优质弱筋小麦太空5号和太空6号。河南省从1991年就开始与北京航天诱变育种单位合作，利用返回式卫星和高空气球搭载小麦种子进行太空诱变试验，选育出了一批各具特色的丰产、优质、抗病新品系，标志着河南省航天诱变育种成果进入应用阶段。其中河南省农科院选育的太空5号已达到国家优质小麦标准，并于2004

年通过了省级审定，成为我国第1个通过审定的“太空小麦”，并获得了“十五”国家首批品种后补助奖。通过审定的太空6号小麦在1998-2003年进行的品种比较和省区域试验及生产试验中其产量屡居首位。2003年，河南省原阳县提供的40g水稻种子搭载第18颗返回式科学与技术试验卫星，经育种专家遴选、定向培育，2007年选育获得了1个富含硒、铁、钙等微量元素，外观饱满晶莹，口感良好的水稻新品种——黄蕊一号太空营养米。经中国农业部质量检测中心检测，在含铁、钙、锌、硒等微量元素方面大大高于日本天价大米，尤其是硒的含量是日本天价大米的2倍。新乡市农业科学院将包括水稻、小麦、白菜、大葱等

20个品种搭乘第20颗返回式卫星邀游太空，是该市第2次将传统特色农业品牌种子送上太空诱变育