育出既超高产又美味可口的水稻,是中国杂交稻专家的梦想。世界推广面积最大的杂交稻良种"汕优63"的育成者谢华安借助"巡天遥看一千河"的航天技术,加速实现这一梦想。
日前在福建尤溪县进行的现场验收表明,福建农科院院长谢华安利用航天技术培育的杂交稻
新组合"Ⅱ优航1号"百亩亩产达到815.4公斤的超高产水平。这一新组合的米质也大大超过"汕优63"棗12项指标中有5项达到优质米一级和二级标准。
航天育成优质超级杂交稻,再一次显示了中国在世界上独创的航天育种的巨大潜力。据中国农科院空间技术育种研究中心主任刘录祥介绍,中国航天育种研究始于1987年,迄今已8次利用返回式卫星、5次利用高空气球搭载70多种植物的40多公斤种子上天,诱变育成50多个高产、优质、抗病的农作物新种质、新品系,已通过新品种审定的有10个,其中水稻6个,番茄、青椒、芝麻和小麦各1个。
利用航天技术将农作物种子送上太空,可使种子基因实现地面上难以实现的有益变异,从而缩短地面育种周期,提高育种效率。中国是世界上3个掌握返回式卫星技术的国家之一,也是世界上唯一将航天技术用于育种的国家。刘录祥说,太空诱变的机理尚不十分清楚,但宇宙辐射、微重力和弱地磁场等太空独有的多种因素的综合作用是无可置疑的。太空诱变不同于转基因,没有人为导入外源基因,因而"太空种子"是安全种子。
航天育种取得了许多具有突破性影响的优良突变,由此育成的许多优良品种正在加速推广,为中国现代农业的发展提供了新的技术支撑。"宇椒1号"青椒亩产可达6000公斤以上,比对照品种增产25%至30%,果大色艳,肉厚嫩香,果实中维生素C含量高于对照品种20%;"太空5号"小麦在河南省信阳组区试中,产量比对照品种平均增长9.7%,居第一位,且达到国标优质弱筋小麦标准;芝麻新品种"中芝11号"集高产、高含油量、抗病、抗倒伏等多个优良性状于一身,在全国区试的12个试验点全面增产,最高亩产达152.2公斤,平均亩产98.2公斤,比对照品种增产12.7%,居"九五"以来全国所有参加区试品种产量增幅首位。
刘录祥说,目前太空诱变表现最好的是水稻。在全国已通过审定的6个航天培育的水稻新品种中,谢华安培育的"特优航1号"将优质、超高产结合在一起,是水稻航天育种的重大突破。"特优航1号"同"Ⅱ优航1号"一样利用航天育成的恢复系"航1号"作父本,12项米质指标有6项达一级标准、3项达二级标准。"特优航1号"参加2000年和2001年福建省晚杂优区试,分别比对照品种"汕优63"增产9.7%和9.6%,创"六五"攻关以来福建所有参加省区试品种、组合产量最高纪录。据国家863杂交水稻与转基因植物海南研发基地不久前公布的结果,在参加三亚全国杂交水稻2002-2003年冬季试验试种的126个品种或组合中,"特优航1号"以亩产729公斤居第4位。今年初,"特优航1号"通过省级品种审定,成为福建首个航天培育的作物新品种,也是全国首个通过审定的杂交稻新品种。
然而,并非所有的作物种子上天后都能发生有益变异。有关资料显示,茄子、萝卜、丝瓜等种子上天后在地面种植,发芽又慢又小,发芽率也降低。即使同一种作物的不同品种,搭载同一颗航天器或不同的航天器,结果也大不相同。1996年以来,福建先后送"明恢86"、"明恢82"和"明恢81"三个杂交稻恢复系种子上天,回收的种子在省内福州、上杭、南靖和海南三亚等不同生态地点种植。结果仅"明恢86"出现明显变异,且变异呈多向性,由此育成植株更高、稻穗更长、米质更优、抗病性更强的"航1号",另外两个恢复系基本没有变异。
中国正加速推进航天育种研究。刘录祥主持的国家"十五"863计划项目棗稻麦航天育种技术创新与新品种选育去年启动以来进展顺利,已有2个水稻、1个小麦新品种通过审定。更为引人注目的是,中国正在紧锣密鼓筹划发射世界上首颗专门搭载农作物种子的返回式卫星。这颗"种子卫星"预计可搭载250-300公斤的粮食、蔬菜、水果等种子,主要有粮食、蔬菜、水果等。刘录祥表示,今后将加强基础研究,特别是空间环境诱变机理与地面综合模拟技术等研究,进一步提高航天育种的效率。