來自太空的變異

　　世上最寬闊的是海洋，比海洋更寬闊的是天空。海洋孕育了地球上最初的生命，而浩瀚的宇宙又帶給我們無限的遐想。

　　離開地球進入太空，不僅意味著更廣闊的世界，也意味著更豐富的資源。來自宇宙的各種粒子和射線，以及奇妙的微重力環境，會讓農作物産生更豐富的變化，有些變化正是育种家們苦苦追尋夢寐以求的。本期，就帶您走進航太育種。——編者

　　本報記者王澎

　　6月25日晚上八點，長征七號運載火箭從海南文昌航太發射中心首次發射，成功將載荷送入預定軌道，天宮二號空間實驗室和神舟十一號飛船也將於今年升空並進行對接試驗。人類對宇宙的探索從未停止過，而碩大的宇宙對於育种家而言，也是個奇妙的寶庫，各類宇宙射線、微重力環境會誘發作物産生各種意想不到的變異，這也是很多育种家“腳踏實地”辛勤耕耘的同時，還不忘“仰望星空”的原因。

　　我國的航太育種始於1987年，到目前為止，我國利用返回式衛星和載人飛船先後進行了20多次、130多種植物、數千個農作物品種的空間搭載試驗。特別是2006年國家實施航太育種工程、發射“實踐八號”育種專用衛星以來，我國在航太育種機理研究、技術創新、突變新種質和新材料創制、新品種培育與産業化、人才隊伍建設等方面取得顯著進展，在水稻、小麥、玉米、棉花、大豆、油菜、芝麻、番茄、青椒和牧草等作物上誘變培育出通過國家或省級審定的航太作物新品種或新組合200多個，其中“十二五”期間育成審定航太作物新品種40多個，並從中獲得了一些有可能對農作物産量和品質産生重要影響的罕見突變材料。

　　記者在採訪中了解到，目前從事航太育種研究的主要是科研院所和高校，從事航太育種研究的種子企業卻為數不多。國內一家大型種企的科研主管在談到多數企業不採用航太育種的原因時告訴記者，航太育種的隨機性很大，很難針對某個性狀進行定向改良，因此也很難融入商業化育種體系。

　　“我個人認為，目前沒有哪一種育種方法可以做到定向育種。”中國農科院作物科學研究所研究員、國家航太育種工程首席科學家、國家農作物航太誘變技術改良中心主任劉錄祥解釋説，“任何育種過程都離不開變異的篩選，育種就是在一定規模的群體裏，通過一系列的評價來篩選符合育種目標的個體。”

　　在劉錄祥看來，沒有篩選就沒有育種，誘變育種實際上是創造了一種擴大變異範圍的手段。“我們所説的篩選是在一個變異的群體裏篩選，這個變異可以是不同品種間原有性狀基因的重新組合，也可以是原有品種內新的基因的突變産生。有了變異之後，選擇出有育種價值的變異性狀，然後穩定這些性狀以獲得具有表達這種變異特性的個體和群體。”劉錄祥告訴記者，“航太育種是誘變育種的一種新途徑，它既然是一種育種方法，那麼也要遵循這樣一個育種過程。只不過它的變異來自於空間環境誘發出來的新基因或等位變異。”

　　商業化育種實際上是一種育種的組織模式，而不能被歸為育種方法。“我們所説的雜交育種、誘變育種、轉基因育種等，是不同的育種方法，而商業化育種不是一種方法。”劉錄祥説，“企業選擇哪一種育種方法，完全取決於這一方法産生的品種能否滿足其需求。”

　　中國農業科學院作物科學研究所與山東省農業科學院原子能農業應用研究所合作，選育的適合黃淮冬麥區種植的小麥新品種“魯原502”，就是以航太突變係優選材料9940168為親本，結合常規雜交選育的。據了解，“魯原502”以産量高、廣適性強為突出特點，先後通過國家、山東省和安徽省的品種審定。這個品種在2015年秋播時，僅在山東省境內播種面積就超過了1100萬畝。“‘魯原502’已經由企業成功開發經營和推廣，這個品種就是商業化育種模式選育的産物。此外，中國農業科學院作物科學研究所利用航太誘變技術與常規育種相結合選育的高産、優質、抗病、抗倒伏小麥新品種‘航麥247’于2016年通過國家品種審定。該品種在被正式審定之前就被種子企業“相中”和“跟蹤”，最終成功轉讓給了企業。我們不能想當然地認為航太育種就不能商業化。”劉錄祥告訴記者，通過航太育種選育的水稻品種大概佔我國航太技術育成品種總數量的近三分之一，例如福建省農科院謝華安院士帶領的雜交水稻育種團隊，通過航太誘變與雜種優勢利用相結合，成功選育出“航1號”、“航2號”和“航86”等多個優良新恢復係及14個優質高産雜交水稻新品種，其中“特優航1號”、“Ⅱ優航1號”、“Ⅱ優航2號”和“宜優673”等被農業部確認為超級稻品種，均滿足了商業化育種的需求，成功實現了産業化。

　　劉錄祥坦言：“我國航太育種的成效是很顯著的，既不要神話航太育種，也不要貶低航太育種。”有人説航太育種隨機性大，這可能是航太育種最顯著的特點之一，但在劉錄祥看來，隨機性也意味著多樣性。

　　“育种家的工作就是把符合實際生産需求的變異挑出來。”劉錄祥説，“不管是通過誘變獲得的變異還是通過現有品種雜交後獲得的變異，能把這些變異挑出來，穩定傳遞下去，形成新個體並繁殖成一個新群體，這是育种家的工作。”

　　航太誘變、化學誘變、物理誘變等誘變育種是創造豐富多彩的變異資源的一種途徑，最終的品種還要靠育种家選育。“所有這些手段必須要與常規育種結合才能育出品種。”劉錄祥説，“航太育種不是上天飛一圈就能出新品種的，歸根結底還是要與常規育種相結合。育種離不開篩選，篩選離不開變異，而變異又有多種多樣的來源，各種方法各有所長。”