搭載嫦娥五號探測器在月球遨游23天后，一批重約40克的“航聚香絲苗”水稻種子隨同返回器順利著陸，標志著我國水稻育種首次完成深空空間誘變試驗的搭載，具有里程碑式的意義。
2020年年末，國家探月與航天工程中心在北京舉行了嫦娥五號搭載種子交接儀式。據了解，這批“奔月”的水稻種子來自華南農業大學國家植物航天育種工程技術研究中心(以下簡稱航天育種中心)。12月28日，記者在航天育種中心看到，有一些“奔月”水稻種子已經發芽，科研人員正在準備進行后續研究。
記者了解到，我國是世界上首創利用航天技術進行作物誘變育種的國家。航天育種的原理其實并不復雜——空間環境具有高真空、微重力、弱磁場及復雜輻射等特點，太空射線中復雜的高能重離子沖擊生物細胞，誘導其產生遺傳變異，就能獲得新的性狀。
“變異是物種進化的基礎，也是新品種選育的重要途徑。”航天育種中心副主任郭濤介紹，“深空極端環境是極為獨特的誘發變異因素，這對于新品種選育非常重要。”
郭濤進一步介紹說：“水稻是遺傳學研究的一個模式生物。選擇水稻開展深空搭載研究物種進化，不僅有助于理解深空環境的遺傳效應，而且可將所獲得的優良變異應用于水稻品種選育，有助于提升農業生產水平。”
那么，此次參與航天育種的水稻種子是如何入選的呢？“所選的種子特性要與科研目標相匹配。”郭濤表示，種子首選條件應是性能優良、穩定。
經過嚴格科學的“選秀”，最終來自航天育種中心的“航聚香絲苗”水稻種子脫穎而出。有趣的是，這個種子出自“太空世家”，它的“父親”和“母親”同樣來自太空。親本之一的“華航31號”是利用空間誘變及現代生物學技術培育出的超級稻，其米質達國標優質2級、高抗稻瘟病、耐肥抗倒、耐寒性強、適應性廣；另一個親本“航恢1508”同樣是空間誘變的產物。
作為我國航天育種領域重要的國家級科研創新平臺，航天育種中心自1996年以來先后進行了24次植物空間誘變試驗。但與之前我國航天育種所搭載的返航衛星、神舟飛船相比，這次搭載實驗有所不同。
“這次搭載的水稻種子歷經近23天的飛行，在近月軌道長期接受深空獨特極端環境的輻射影響，而且遭遇了范艾倫輻射帶、太陽黑子爆發。其空間航行距離之長、遭遇空間環境之復雜，都是可遇不可求的。”郭濤表示，本次搭載實驗預期將產生更強烈的遺傳效應，這有助于尋找深空與前期近地軌道間的效應差異，為深入研究航天育種變異規律提供重要的實驗樣本和數據。
如今，搭載嫦娥五號“奔月”歸來的種子們正靜靜躺在實驗室里。
“搭載只是第一步。接下來通過將這些水稻種子進行一系列的自交或雜交，科研人員會從抗病蟲害、耐逆性、適應機械化生產等方面，培育適合未來需求的優良水稻新品種。”郭濤說。
郭濤表示，此次深空空間誘變實驗，有望幫助人類更深入了解水稻如何響應深空環境的分子及遺傳機制；獲取一批具有重要價值的優良新基因，并形成完善的關鍵基因利用技術體系，服務于水稻品種選育；選育一批高產、優質、多抗、綠色的水稻新品種，滿足多元化產業需求。
“這次搭載嫦娥五號進行深空空間誘變試驗，屬于100%中國原創，將來也將產出100%原始創新的成果。”航天育種中心主任陳志強表示，要對此次嫦娥五號搭載的深空空間誘變材料進行深入研究，同時希望借此機會開展對深空航天誘變的系統性研究；創建、發現、挖掘一批好的基因和突變體，培育一批優質的新品種，服務國家糧食生產。
記者 葉 青