内涵的射手
范文一：太空诱变育种解析
太空诱变是利用太空中的强辐射、微重力、高真空、弱磁场 等诱变因子对植物种子、组织、器官或生命个体的基因变异 的诱变。
太空诱变育种
摘要:现在, 越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种, 同时在这一方面取得了良好的成 果,由此开辟了一条植物育种的新的途径
关键字:太空诱变 特点 安全性 应用 展望
太空育种.又称航天育种、空间诱变育种,是利用太空技术.通过高空气球、返回式卫 星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到 200~400 km高 空的宇宙空间, 利用强辐射、 微重力、 高真空、 弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用. 使 生物基因发生变异, 再返回地面进行选育,培育新品种、 新材料的作物育种新技术。其核心 内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变, 在较短的时间 内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源, 选育突破性新品 种,由此而开辟一条植物育种的新途径。
太空诱变的主要因素
1. 微重力
太空的重力环境明显不同于地面,未及地球上重力十分之一的微重力 (10-3~10-6 g)是引起植 物遗传变异的重要原因之一。 许多实验证明, 植物感受和转换微重力信号, 是通过质膜调节 细胞内 Ca2+水平或磷脂/蛋白质排列顺序的变化等,引起 ATP 酶、蛋白质激酶、 NAD 氧 化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等, 从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、 染色 体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用,进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间 信息传递、 光合作用和生长发育等生理生化过程, 并出现细胞核酶变、 分裂紊乱、 浓缩染色 体增加、 核小体数目减少等。 已有的研究结果还指出, 微重力是通过增加植物对其它诱变因 素的敏感性和干扰 DNA 损伤修复系统的正常运作,从而加剧生物变异,提高变异率。 2. 空间辐射
空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、 质子、 仅粒子、 低 能重离子和高能重离子等。 它们能穿透宇宙飞行器的外壁, 作用于太空飞行器中的生物。 研 究结果表明, 空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处, 辐射敏化剂预处理 能增加生物损伤。 DNA 和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质 的损伤,如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究 的结果表明, 质子、 高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质 DNA 分子的双链断裂 和细胞膜结构改变, 且其中非重接性断裂的比例较高, 从而对细胞有更强的杀伤及致突变和 致癌变能力嘲。 对植物的研究证明, 空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用, 导致细 胞死亡、突变、恶性转化,而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。
3. 其它诱变因素
植物材料在空间飞行时。 是受各种空间因素综合作用的, 包括高真空、 交变磁场、 航天器发 射过程中的强振、 飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。 一般认为. 空间辐射和微重 力的复合效应是主要的诱变因素。
太空育种的特点
1. 诱变效率高
太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用。 可以产生较高的变异率, 其变异幅度 大、频率高、类型丰富.有利于加速育种进程。水稻自然变异的频率在二十万分之一.化学 诱变的变异频率也在千分之几. 而经空间处理的水稻变异频率可达百分之几。 一般来说, 太 空育种变异率为 5%-10%,最高的诱变率可超出 10%以上,其中有益突变率为 2%-3%。 2. 变异方向不定。正负方向变异都有
作为一种空间多环境特殊条件下产生的诱变, 其诱变方向具有不确定性。 一般单株有效穗数、 每穗粒数、千粒重、穗长、单株分蘖力等性状呈偏正态分布,以正向变异为主。株高变异偏 向增高,结实率偏向降低,但也有许多有利突变体出现。
3. 育种周期短
空间诱变植物一般在第 4代可稳定, 少数在第 3代就可稳定。 比常规育种的第 6代稳定提前 2代,对缩短育种周期极为有利.可以节约许多人力物力。
4. 可出现常规育种不易出现的变异
太空育种不但能出现一些如产量、株高、生育期、品质、抗病性等常规诱变育种的变异,还 能出现一些其它理化因素处理较少出现的特殊变异类型, 如水稻早熟突变. 大穗型变异。 大 粒变异和籼、粳亚种种性的变异.品质性状的广幅分离;蔬菜大果型变异,不育性突变;花 卉花形变异.花色变异等。
太空育种的安全性
太空食品和普通食品没有什么区别,是很安全的食品。关于太空食品安全性的问题,专 家普遍认为, 太空育种并没有将外源基因导入作物中使之产生变异。 作为诱变育种技术, 太 空育种可使作物本身的染色体产生缺失、 重复、易位、倒置等基因突变。这种变异和自然界 植物的自然变异一样, 只是时间和频率有所改变。 太空育种本质上只是加速了生物界需要几 百年甚至上千年才能产生的自然变异。 太空中宇宙射线的辐射较强, 这是植物发生基因变异 的重要条件。 目前, 人工辐射育种中的辐射剂量只是国际食品安全辐射量的几十分之一, 而 太空中的辐射剂量还不到辐射育种辐射剂量的百分之一。 宇宙射线引起的基因变异经常会让 人想到转基因食品。 转基因作物是将外源基因导入植物体内而培育出的新品种, 如转基因大 豆是将非大豆植物甚至动物、 微生物的基因导入而产生的变异。 而太空育种则是让作物的种 子自身发生变异, 没有外源基因的导入。 我国颁布的有关转基因安全管理规定中特别排除了 对自身通过突变产生的新物种的管理, 这也说明太空育种是非常安全的, 不用担心其产品的 安全性。太空食品是按照人类需要选择出来的,不是转基因食品。 至于污染,则是栽培方法 和使用农药、化肥的问题。
太空育种的应用实例
太空育种已得到一定程度的应用。太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多,口 味、 重量和外形发生了变化。 太空黄瓜航遗一号早已通过了国家品种审定, 最大单果重 1 800 g , 长 52 cm, Vc 含量提高了 30%, 可溶性固形物含量提高了 20%左右, 铁含量提高了 40%。 说明太空诱变可以获得高营养成分、口感好的突变体。太空菜葫芦长达 75 CITI,平均单果 重 4 kg左右, 最大单果重 8 kg, 含有可治糖尿病苦瓜素。 太空番茄平均单果重在 350 g左右, 最大单果重 375 g, 产量 75 000 kg/hm2左右。 此外, 太空搭载的长形茄子, 单果重达 350 g, 口感非常鲜嫩。太空甜椒 872可溶性固形物含量提高了 20%,在太空甜椒中获得了 1个黄 色后代和 1个红色后代, 可以获得太空五彩椒系列, 而不同于以往五彩椒通过太空诱变获得 的黄色甜椒和红色甜椒。虽然太空育种前景诱人,但目前这项事业的产业化还不尽如人意, 许多成果还停留在中试阶段和小规模生产阶段。 应当看到, 太空育种是 1个全新的交叉学科, 涉及诸多领域,如航天技术、辐射技术、生物技术等,其本身还不是十分成熟和完善。太空 搭载毕竟很少, 主要是水稻和小麦。 因为我国是 1个农业大国,太空育种技术受到重视,我
国在太空技术方面虽然不是第 1位的, 但是在太空农业育种方面应该是第 1位的。 常规育种 中的杂交技术一般需要 8 a才可以获得新品种,太空育种可以缩短一半时间,太空搭载回来 以后, 在地面上必须要进行不少于 4代的培养。 太空育种是 1个很好的能够缩短育种周期的 方法。
国内外太空育种研究现状
利用航天器或返回式卫星研究植物生长发育及遗传变异的工作,迄今已有 30多年的历 史。 据不完全统计. 1957— 1997年全球发射空间生命科学卫星 120颗, 搭载植物材料 38次, 其中前苏联 16次,美国 14次,中国 8次。国外的太空育种研究始于 1960年. 20世纪 60年代初期, 前苏联学者就研究和报道了空间飞行对植物种子的影响。 此后, 美国和德国等许 多实验室研究了植物在空间条件下生长发育及其遗传特性的变化. 空间微重力、 高能粒子对 植物种子和植株的影响. 植物及其细胞在空间条件下生长发育及其衰老过程, 低等植物在空 间的生长规律等。 美国等国家在各种类型空间飞行器上进行了许多植物学试验. 观察空间条 件下各种类型的植物材料发生的变化。 1984年美国将番茄种子送上太空,逗留时间达 6年 之久, 返回地面后经科研人员试验, 获得了变异的番茄, 其种子后代对人体无毒, 可以食用。 1995年。美国航天局又在北卡罗来纳州立大学建立引力生物学研究中心.重点研究植物对 引力的感受和反应,以最终开发出适于太空旅行的植物旧。 1996年,俄美合作首次成功地 在 “和平” 号轨道站培育和收获了 150个麦穗的墨西哥小麦。 俄罗斯在太空种植小麦于 1999年获得成功。 1996年,美国布鲁斯·巴格比研究出太空矮秆小麦,株高只有 40 cm,生育期 只有 60 d,这种小麦产量高出普通小麦的 3倍,有可能适合太空生长。美、日、西欧制定的 21世纪太空计划中,将植物在密封太空舱内的生长发育引为重点.试种和培育豌豆、小麦、 玉米、水稻、洋葱、兰花、郁金香等 100多种植物.研究宇宙飞行中各种因素对植物生长发 育的影响。
我国的空间生命科学实验始于 20世纪 60年代, 是目前世界上掌握航天器返地技术的 3个国家 (中国、美国、俄罗斯 ) 之一。目前国外作物太空育种还处于研究阶段,尚未育成有实 用价值的作物品种在生产上大面积应用, 而我国进行了较全面的研究和应用, 太空育种研究 已达到世界先进水平。自 1987年以来.我国空间科学家和农业生物学专家 9次利用返回式 卫星、 2次利用神舟号飞船和 4次利用高空气球,广泛开展农作物、微生物、抗生素、酶制 剂生产菌、昆虫等太空育种研究,搭载了 70多种植物、 500多个品种的近 50kg 的种子,涉 及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内 23个省、市、自治区 70多个研究 单位利用太空返回植物变异资源进行多年的地面选育, 已培育出一批具有高产、 优质、 抗病 新品种 (系 ) 和一大批种质资源,从中还获得了一些有可能对产量和品质等经济性状有突破性 影响的罕见突变株。 这些各具特色的优良新种质、 新材料可广泛应用于常规育种和杂种优势 育种, 将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。 目前经审定的新品种 有 19个,其中水稻新品种 5个、小麦 2个、棉花 2个、青椒 1个、番茄 1个、芝麻 1个、 西瓜 3个、莲子 3个、灵芝 1个,另外还有选育出的新品系 50多个。
问题与展望
近十年来, 我国太空育种得到迅猛的发展, 随着科学技术的进步和研究的深入, 太空育 种已引起国内外育种家普遍关注,它将成为推动 2l 世纪作物育种的重要手段之一。虽然我 国太空育种已育成一批农作物新品种 (组合 ) 和一些有实用价值的新种质, 但能在生产上大面 积应用的仍然很少,对一些诱变后产生的罕见突变体的利用上也尚未取得令人满意的成果, 究其原因主要有以下三方面:(1)选择搭载的品种或材料综合素质不够全面。卫星搭载诱变 后又经历 4~5年定向选择后育成的品种在产量、品质和抗性上缺乏竞争力.生产上难以推 广。因此, 太空育种的选材是关键, 必须选用最新、综合素质最好的品种或材料选送卫星搭 载诱变,这样,培育出的新品种市场竞争力强。 (2)我国的太空育种工作在培育新品种方面
做得较多。 而相应的基础理论研究则较弱。 太空育种研究工作多数注重大田突变体的直接选 择上, 但在诱变机理和诱变后代材料的处理及选择方法上研究得不够。 因此. 在田间选择和 后代材料处理上盲目性较大,选择效率低,成效慢。 (3)太空育种技术体系建立与集成还有 待进一步完善。空间诱变在抗病育种、改善品质和培育早熟高产品种等方面有独特的优势。 要探索和建立一套太空育种技术体系, 并对太空育种的各项技术进行集成, 从而提高太空育 种效率。
植物育种的关键是将基因型选择与表型选择相结合,提高选择的效率。长期以来,作 物育种是以植株表型性状为基础的。 当性状的遗传基础简单时, 表型选择是有效的。 但是作 物遗传改良的目标性状多为遗传基础比较复杂的数量性状, 表型选择效率低, 且由表型来推 测基因型存在准确性较差的问题。 对航天诱变品系的分子生物学研究将是一个重要的发展方 向。 针对航天诱变后的植物材料在后代表型性状中产生的变异, 利用分子生物学的方法, 克 隆到特异的基因. 通过遗传工程的手段, 将其转入到作物基因组中, 以期目标性状得以表达。 另外, 分子标记辅助选择是现代分子生物学与传统遗传育种的结合点。 借助与目标基因紧密 连锁的遗传标记, 分析基因型, 鉴定分离群体中含有目标基因的个体, 也可以加快育种进程 参考文献:
【 1】西南园艺, 2005年第 4期
【 2】潘光辉 尹贤贵 杨琦凤 张赞 (重庆市农业科学研究所, 400055)
【 3】王俊敏,魏力军,等 航天技术在水稻诱变育种中的应用研究 (252~256)4
【 4】庞伯良,彭选明,等 航天诱变与辐射诱变相结合选育水稻新品种 (284~285)4
【 5】张玲华,田兴山,等 空间诱变育种的研究进展 (294~296)4
【 6】方金梁,邹定斌,等 航天诱变选育高产高蛋白质水稻新品种 (280~283)4
【 7】郭亚华,谢立波,等 辣椒空间诱变育种技术创新及新品种 (品系 ) 培育 (265~268)4
范文二：太空诱变育种
太空诱变育种
摘要：现在，越来越多的国家利用太空诱变来培育新品种，同时在这一方面取得了良好的成果，由此开辟了一条植物育种的新的途径
关键字：太空诱变 特点 安全性 应用 展望
太空育种．又称航天育种、空间诱变育种，是利用太空技术．通过高空气球、返回式卫星、飞船等航天器将作物的种子、组织、器官或生命个体等诱变材料搭载到200~400 km高空的宇宙空间，利用强辐射、微重力、高真空、弱磁场等宇宙空间特殊环境诱变因子的作用．使生物基因发生变异，再返回地面进行选育，培育新品种、新材料的作物育种新技术。其核心内容是利用太空环境的综合物理因素对植物或生物遗传性的强烈动摇和诱变，在较短的时间内创造出目前地面诱变育种方法难以获得的罕见突变种质材料和基因资源，选育突破性新品种，由此而开辟一条植物育种的新途径。
太空诱变的主要因素
1.微重力
太空的重力环境明显不同于地面，未及地球上重力十分之一的微重力(10-3~10-6 g)是引起植物遗传变异的重要原因之一。许多实验证明，植物感受和转换微重力信号，是通过质膜调节细胞内Ca2+水平或磷脂／蛋白质排列顺序的变化等，引起ATP酶、蛋白质激酶、NAD氧化还原酶及光系统中许多酶类的活性变化等，从而在细胞分裂期微管的组装与去组装、染色体移动、微丝的构建、光系统的激活等方而起作用，进而影响细胞分裂、细胞运动、细胞间信息传递、光合作用和生长发育等生理生化过程，并出现细胞核酶变、分裂紊乱、浓缩染色体增加、核小体数目减少等。已有的研究结果还指出，微重力是通过增加植物对其它诱变因素的敏感性和干扰DNA损伤修复系统的正常运作，从而加剧生物变异，提高变异率。
2.空间辐射
空间辐射源包括来自地磁场俘获的银河宇宙射线和太阳磁暴的各种电子、质子、仅粒子、低能重离子和高能重离子等。它们能穿透宇宙飞行器的外壁，作用于太空飞行器中的生物。研究结果表明，空间诱变与地面辐射处理发生的变异情况有许多类似之处，辐射敏化剂预处理能增加生物损伤。DNA和生物膜是射线作用的靶子。空间辐射主要导致生物系统遗传物质的损伤，如突变、肿瘤形成、染色体畸变、细胞失活、发育异常等。重离子辐射生物学研究的结果表明，质子、高能重离子等能非常有效地引起细胞内遗传物质 DNA分子的双链断裂和细胞膜结构改变，且其中非重接性断裂的比例较高，从而对细胞有更强的杀伤及致突变和致癌变能力嘲。对植物的研究证明，空间条件尤其是高能离子具有强烈的致变作用，导致细胞死亡、突变、恶性转化，而且在微重力条件下辐射的诱变作用将会加强门。
3.其它诱变因素
植物材料在空间飞行时。是受各种空间因素综合作用的，包括高真空、交变磁场、航天器发射过程中的强振、飞行舵内的温度和湿变条件及其他未知因素。一般认为．空间辐射和微重力的复合效应是主要的诱变因素。
太空育种的特点
1.诱变效率高
太空中的特殊条件对农作物种子具有强烈的诱变作用。可以产生较高的变异率，其变异幅度大、频率高、类型丰富．有利于加速育种进程。水稻自然变异的频率在二十万分之一．化学诱变的变异频率也在千分之几．而经空间处理的水稻变异频率可达百分之几。一般来说，太空育种变异率为5％-10％，最高的诱变率可超出10％以上，其中有益突变率为2％-3％。
2.变异方向不定。正负方向变异都有
作为一种空间多环境特殊条件下产生的诱变，其诱变方向具有不确定性。一般单株有效穗数、每穗粒数、千粒重、穗长、单株分蘖力等性状呈偏正态分布，以正向变异为主。株高变异偏向增高，结实率偏向降低，但也有许多有利突变体出现。
3.育种周期短
空间诱变植物一般在第4代可稳定，少数在第3代就可稳定。比常规育种的第6代稳定提前2代，对缩短育种周期极为有利．可以节约许多人力物力。
4.可出现常规育种不易出现的变异
太空育种不但能出现一些如产量、株高、生育期、品质、抗病性等常规诱变育种的变异，还能出现一些其它理化因素处理较少出现的特殊变异类型，如水稻早熟突变．大穗型变异。大粒变异和籼、粳亚种种性的变异．品质性状的广幅分离；蔬菜大果型变异，不育性突变；花卉花形变异．花色变异等。
太空育种的安全性
太空食品和普通食品没有什么区别，是很安全的食品。关于太空食品安全性的问题，专家普遍认为，太空育种并没有将外源基因导入作物中使之产生变异。作为诱变育种技术，太空育种可使作物本身的染色体产生缺失、重复、易位、倒置等基因突变。这种变异和自然界植物的自然变异一样，只是时间和频率有所改变。太空育种本质上只是加速了生物界需要几百年甚至上千年才能产生的自然变异。太空中宇宙射线的辐射较强，这是植物发生基因变异的重要条件。目前，人工辐射育种中的辐射剂量只是国际食品安全辐射量的几十分之一，而太空中的辐射剂量还不到辐射育种辐射剂量的百分之一。宇宙射线引起的基因变异经常会让人想到转基因食品。转基因作物是将外源基因导入植物体内而培育出的新品种，如转基因大豆是将非大豆植物甚至动物、微生物的基因导入而产生的变异。而太空育种则是让作物的种子自身发生变异，没有外源基因的导入。我国颁布的有关转基因安全管理规定中特别排除了对自身通过突变产生的新物种的管理，这也说明太空育种是非常安全的，不用担心其产品的安全性。太空食品是按照人类需要选择出来的，不是转基因食品。至于污染，则是栽培方法和使用农药、化肥的问题。
太空育种的应用实例
太空育种已得到一定程度的应用。太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多，口味、重量和外形发生了变化。太空黄瓜航遗一号早已通过了国家品种审定，最大单果重1 800 g，长52 cm，Vc含量提高了30％，可溶性固形物含量提高了20％左右，铁含量提高了40％。说明太空诱变可以获得高营养成分、口感好的突变体。太空菜葫芦长达75 CITI，平均单果重4 kg左右，最大单果重8 kg，含有可治糖尿病苦瓜素。太空番茄平均单果重在350 g左右，最大单果重375 g，产量75 000 kg/hm2左右。此外，太空搭载的长形茄子，单果重达350 g，口感非常鲜嫩。太空甜椒872可溶性固形物含量提高了20％，在太空甜椒中获得了1个黄色后代和1个红色后代，可以获得太空五彩椒系列，而不同于以往五彩椒通过太空诱变获得的黄色甜椒和红色甜椒。虽然太空育种前景诱人，但目前这项事业的产业化还不尽如人意，许多成果还停留在中试阶段和小规模生产阶段。应当看到，太空育种是1个全新的交叉学科，涉及诸多领域，如航天技术、辐射技术、生物技术等，其本身还不是十分成熟和完善。太空搭载毕竟很少，主要是水稻和小麦。因为我国是1个农业大国，太空育种技术受到重视，我国在太空技术方面虽然不是第1位的，但是在太空农业育种方面应该是第1位的。常规育种中的杂交技术一般需要8 a才可以获得新品种，太空育种可以缩短一半时间，太空搭载回来以后，在地面上必须要进行不少于4代的培养。太空育种是1个很好的能够缩短育种周期的方法。
国内外太空育种研究现状
利用航天器或返回式卫星研究植物生长发育及遗传变异的工作，迄今已有30多年的历
史。据不完全统计．1957—1997年全球发射空间生命科学卫星120颗，搭载植物材料38次，其中前苏联16次，美国14次，中国8次。国外的太空育种研究始于1960年．20世纪60年代初期，前苏联学者就研究和报道了空间飞行对植物种子的影响。此后，美国和德国等许多实验室研究了植物在空间条件下生长发育及其遗传特性的变化．空间微重力、高能粒子对植物种子和植株的影响．植物及其细胞在空间条件下生长发育及其衰老过程，低等植物在空间的生长规律等。美国等国家在各种类型空间飞行器上进行了许多植物学试验．观察空间条件下各种类型的植物材料发生的变化。1984年美国将番茄种子送上太空，逗留时间达6年之久，返回地面后经科研人员试验，获得了变异的番茄，其种子后代对人体无毒，可以食用。1995年。美国航天局又在北卡罗来纳州立大学建立引力生物学研究中心．重点研究植物对引力的感受和反应，以最终开发出适于太空旅行的植物旧。1996年，俄美合作首次成功地在“和平”号轨道站培育和收获了150个麦穗的墨西哥小麦。俄罗斯在太空种植小麦于1999年获得成功。1996年，美国布鲁斯·巴格比研究出太空矮秆小麦，株高只有40 cm，生育期只有60 d，这种小麦产量高出普通小麦的3倍，有可能适合太空生长。美、日、西欧制定的21世纪太空计划中，将植物在密封太空舱内的生长发育引为重点．试种和培育豌豆、小麦、玉米、水稻、洋葱、兰花、郁金香等100多种植物．研究宇宙飞行中各种因素对植物生长发育的影响。
我国的空间生命科学实验始于20世纪60年代，是目前世界上掌握航天器返地技术的3个国家(中国、美国、俄罗斯)之一。目前国外作物太空育种还处于研究阶段，尚未育成有实用价值的作物品种在生产上大面积应用，而我国进行了较全面的研究和应用，太空育种研究已达到世界先进水平。自1987年以来．我国空间科学家和农业生物学专家9次利用返回式卫星、2次利用神舟号飞船和4次利用高空气球，广泛开展农作物、微生物、抗生素、酶制剂生产菌、昆虫等太空育种研究，搭载了70多种植物、500多个品种的近50kg的种子，涉及粮、棉、油、蔬菜、瓜果、牧草和花卉等植物。经国内23个省、市、自治区70多个研究单位利用太空返回植物变异资源进行多年的地面选育，已培育出一批具有高产、优质、抗病新品种(系)和一大批种质资源，从中还获得了一些有可能对产量和品质等经济性状有突破性影响的罕见突变株。这些各具特色的优良新种质、新材料可广泛应用于常规育种和杂种优势育种，将对作物产量和品质等主要经济性状的遗传改良产生重大影响。目前经审定的新品种有19个，其中水稻新品种5个、小麦2个、棉花2个、青椒1个、番茄1个、芝麻1个、西瓜3个、莲子3个、灵芝1个，另外还有选育出的新品系50多个。
问题与展望
近十年来，我国太空育种得到迅猛的发展，随着科学技术的进步和研究的深入，太空育种已引起国内外育种家普遍关注，它将成为推动2l世纪作物育种的重要手段之一。虽然我国太空育种已育成一批农作物新品种(组合)和一些有实用价值的新种质，但能在生产上大面积应用的仍然很少，对一些诱变后产生的罕见突变体的利用上也尚未取得令人满意的成果，究其原因主要有以下三方面：(1)选择搭载的品种或材料综合素质不够全面。卫星搭载诱变后又经历4～5年定向选择后育成的品种在产量、品质和抗性上缺乏竞争力．生产上难以推广。因此，太空育种的选材是关键，必须选用最新、综合素质最好的品种或材料选送卫星搭载诱变，这样，培育出的新品种市场竞争力强。(2)我国的太空育种工作在培育新品种方面做得较多。而相应的基础理论研究则较弱。太空育种研究工作多数注重大田突变体的直接选择上，但在诱变机理和诱变后代材料的处理及选择方法上研究得不够。因此．在田间选择和后代材料处理上盲目性较大，选择效率低，成效慢。(3)太空育种技术体系建立与集成还有待进一步完善。空间诱变在抗病育种、改善品质和培育早熟高产品种等方面有独特的优势。要探索和建立一套太空育种技术体系，并对太空育种的各项技术进行集成，从而提高太空育种效率。
植物育种的关键是将基因型选择与表型选择相结合，提高选择的效率。长期以来，作物育种是以植株表型性状为基础的。当性状的遗传基础简单时，表型选择是有效的。但是作物遗传改良的目标性状多为遗传基础比较复杂的数量性状，表型选择效率低，且由表型来推测基因型存在准确性较差的问题。对航天诱变品系的分子生物学研究将是一个重要的发展方向。针对航天诱变后的植物材料在后代表型性状中产生的变异，利用分子生物学的方法，克隆到特异的基因．通过遗传工程的手段，将其转入到作物基因组中，以期目标性状得以表达。另外，分子标记辅助选择是现代分子生物学与传统遗传育种的结合点。借助与目标基因紧密连锁的遗传标记，分析基因型，鉴定分离群体中含有目标基因的个体，也可以加快育种进程 参考文献：
【1】西南园艺，2005年第4期
【2】潘光辉 尹贤贵 杨琦凤 张赞(重庆市农业科学研究所，400055)
【3】王俊敏，魏力军，等 航天技术在水稻诱变育种中的应用研究(252~256)4
【4】庞伯良，彭选明，等 航天诱变与辐射诱变相结合选育水稻新品种(284~285)4
【5】张玲华，田兴山，等 空间诱变育种的研究进展(294~296)4
【6】方金梁，邹定斌，等 航天诱变选育高产高蛋白质水稻新品种(280~283)4
【7】郭亚华，谢立波，等 辣椒空间诱变育种技术创新及新品种(品系)培育(265~268)4
范文三：太空诱变育种 遗传学
太空诱变育种
太空诱变育种是指在距离地球20,40 km 的高空进行各种农作物飞行搭载处理,使农作物在太空特殊环境条件下产生突变,返回地面种植选育,获得生物新品种。太空诱变育种是航天技术、生物技术和农业育种技术相结合的产物,是近年来产生的一种崭新的育种技术。太空诱变育种(或称航天诱变育种) 已成为空间生命科学研究方面的重要内容之一。国内外利用太空诱变育种技术培育了粮食作物、经济作物、花卉及抗生菌等高产优质新品种(系) 。经过卫星搭载,生物在高真空、微重力、强辐射及其他因素的综合作用下产生了变异,也可激活细胞中的转座子,使生物发生突变。太空诱变育种技术开创了育种的又一新途径。广东省农业科学院于2003 年利用返回式卫星搭载花生、水稻、蔬菜、果树等作物种子开展了太空育种,并建立了航天育种基地。
目前，太空诱变育种已有很多成果，例如太空处理诱变花生的育种效果。通过反回式卫星搭载后的花生种子其SP1 代成苗率为50 %左右,可能是由于种子经搭载后受到一定程度的生理损伤。出仁率、百果重和百仁重在SP2 后代发生变异,并能够稳定遗传给后代。在SP3 代出现深度缩缢变异荚果,其种皮颜色也变成红色。本试验结果表明太空处理能够诱导花生产生变异,有望为高产、优质的花生品种选育提供较好的新种质。
2003年11月21日，由河南省原阳县提供的40克水稻育秧种子搭载我国第十八颗返回式科学与技术试验卫星，在太空遨游18天后顺利返回地面。该县农科所承担起了太空水稻的选育工作。经数十位育种专家艰辛遴选、定向培育，2007年该县太空水稻选育工作取得了可喜的成果，获得了一个富含硒、铁、钙等微量元素，外观饱满晶莹，口感良好的水稻新品种。原阳县是我国著名的大米之乡，曾被批准为无公害优质水稻标准化示范基地、国家级水稻标准化示范基地。据河南省农科院育种专家介绍，作为世界上少数将航天技术用于育种的国家，我国在航天育种方面有20多年的历史，水稻也是其中较早的航天育种作物之一。之前，市场上的很多太空米大部分是采用杂交稻作搭载材料的，选育品种以提高产量作为目标。
还有太空辣椒系列:1号:生长势较强，叶片中大，叶色深绿株高90厘米，始花节位为第8节，果长17厘米，青熟果深绿色，老熟果大红色，平均单果重64克，一般亩产3000公斤。 2号:生长势强，叶片较大，深绿色，株高压手段2厘米，始花节位第10节，果实三角形，长13.6厘米，青熟果浅绿色，老熟果大红色，平均单果重81.65克，一般亩产3000公斤。3号:生长势中，叶片大小中等，叶色深绿，株高98厘米，始花节位为第9节，平均单果重55克，青熟果浅绿色，老深果黄色，一般亩产2500公斤。太空孜然2-20:株高33厘米，针状叶，每簇4-6条，花淡紫色，单株结果数为900粒左右，一般亩产70-80公斤。适合与玉米、棉花、辣椒等作物套种。
而且，由福建省水产研究所承担的水产生物太空搭载与诱变育种研究项目通过成果鉴定。以中国空间研究院戚发轫院士为主任的鉴定委员会一致认为，该研究成果具有很高的创新性，达到国际同类研究先进水平。
该项目研制了带水和不带水2种水产生物太空搭载系统，先后4次搭载水产动植物23种，有15种存活返回，解决了水产生物太空搭载及保活关键技术，保证了水产生物太空搭载成功率。通过对存活返回的15种生物进行培养和遗传变异分析发现:搭载组卤虫卵孵化速度、孵化率、生长速度和怀卵量与对照组有显著差异;搭载组蒙古裸腹溞蛋白质、EPA、DHA含量均高于对照组;利用RAPD和AFLP等分子
标记技术对搭载的卤虫、细基江蓠及坛紫菜基因组DNA进行检测分析，部分基因位点出现较为显著差异。其中搭载组鳉鱼生长速度加快、性成熟周期缩短，具有良好的开发前景。
据介绍，太空诱变育种是水产育种的重要途径之一，将为我国今后水产生物太空搭载与诱变育种研究和开发提供科学依据，具有广阔的应用前景。
范文四：探秘丹参太空诱变育种基地
2008年9月，天士力集团将源自商洛的5克丹参种子，搭载“神七”飞船进入太空，航行68小时27分。近日，“天士力太空丹参第二代种苗移栽仪式”举行。经过两年多努力，该种苗正式移栽大田试验，将生产高质量丹参，通过复方丹参滴丸走向世界——
天士力商洛太空丹参实验基地是中药材丹参的太空诱变育种科研基地，建于2009年5月，由天士力集团进行项目总设计，西北农林科技大学生命学院技术支持，陕西天士力植物药业有限责任公司实施。
天士力集团建立了没有围墙的研究院，组织了一大批国内外著名的专家，对商洛丹参进行了长期的研究，在丹参育种、规范化生产、质量标准、机械化加工、精准化管理、规模化生产等方面取得了一大批研究成果，这些成果支持了该集团的商洛药源基地建设。
太空丹参优良品种即将诞生
自从太空丹参落户商洛以来，天士力集团时刻关注着承惠宇宙力量的商洛丹参的生长情况，陕西天士力植物药业公司与西北农林科技大学生命学院的科研人员共同组成专门的项目组，认真研究制订方案。太空丹参的选育方案经过中国太空育种中心首席专家刘录祥教授修订;2009年3月开始了第一代的繁育，获得变异材料144个植株。经过株系繁育，2010年7月获得第一批种子，太空丹参繁育进入到第二代，已经获得了143个株系，共有1999株太空诱变丹参材料，研究证明已出现大量遗传变异，有的植株丹参素含量最高达到2.48%。数据显示，今年有望获得“高产、高含量、高抗病的优良品系”，将选育出世界上首个太空诱变的丹参新品种。
建设丹参家系与遗传变异材料基地
通过太空丹参的繁育基地建设，天士力建立了丹参的变异材料系谱，不断扩大繁育，已经有近2000个丹参株系，并在优良的商洛丹参中选择变异株系，经过近10年的丹参育种，获得一大批珍贵的品系，经过繁育，将在商洛建立全世界最大的丹参遗传系谱与太空丹参变异家系。
构建丹参功能基因专利体系
以获得的突变材料系谱为基础，与梁宗锁教授的项目团队合作启动了丹参cDNA文库建设，将获得控制丹参有效成分与生长发育的基因，抢先将商洛丹参的特殊基因功能研究清楚，申请国际专利10项以上，并建立丹参功能基因专利体系，有效保护这些珍贵的生物资源。
丹参育种取得进展
经过10年努力，天士力已实现了丹参育种的突破。在系统选育与不断提纯复壮下，制定了商洛丹参优选的标准，获得了“天丹一号”新品种，现在已建立了300亩种苗田，为商洛基地推广提供高品质的优良种子种苗，到今年年底，良种繁育田将达到1000亩，从而降低农户生产丹参的成本。
同时，在丹参杂交育种方面取得突破，2002年在商洛杨峪河基地首次发现了商洛丹参的
不育系，到2008年建立了保持系与恢复系，实现了三系配套，经过10年的努力已经选育出了优质杂交丹参，含量、产量显著提高。
建设一流丹参基地
随着复方丹参滴丸通过美国FDA?期临床、?期临床试验正在进行，在不久的将来，复方丹参滴丸将以药品身份进入欧美市场，丹参的需求量将急剧增加，科学的研究水平与生产水平必须走向世界一流，届时商洛丹参将走向世界。
范文五：冬小麦太空诱变育种尝试
冬小麦太空诱变育种尝试 实要?TechniqueApplicabIe
冬小麦太空诱变育种尝试育目标删分蘖力强或较强,株
型紧凑或较紧凑,株高65,85cm,(2)
张宝树白玉娟杨学仪冬性或半冬性:中熟,叶片功能好,
(石家庄航天农业科技有限公司050081)熟相好,(3)抗性好,(4)籽粒角质或 半角质,结实性好,容重>780g/L.品
1搭载前的准备"三单"(单收,单脱粒,单晾晒)保质及产量培育目标是:强筋(或弱 种;三是对人选种子及时进行防虫筋)品种较当前推广的普通高产品 航天育种利用的是太空微重加蛀处理,并存放于通风处.种增产10%,中筋品种较当前推广
大交变磁1.3粒选装袋的普通高产品种增产12%以上,节 重离子,多种宇宙射线,
场和短期过载等因素,诱使农作物所搭载的小麦种子,全部进行水型品种产量潜力7500kg/hm以
(小麦)种子发生基因突变和染色体人工选粒.经测试,种子的主要质上. 畸变,经地面培育选育出新品种.量标准为:纯度100%,净度100%,田间设计及选育方法是:sP-,
这样的环境条件对尚需搭载的种子发芽率99%,水分<13%.且籽粒的SPz行距为17cm,株距5cm,行长
的要求是严格的,故需做好搭载前大小,外观基本一致.5#-品种(系)5m,小区中间行为对照,摆播.sP
分别装袋(各500粒),袋内分别装对有益变异株依据种子量设计小 的种子准备.
1.1品种(品系)观察人少量对种子无害的干燥剂.区,行距仍为17cm,点播,小区中 从2000年起,我们便对外引和所以,做好种子搭载前的准备,间设6.7m的对照,以利于观察和测
自育的16个冬小麦品种(品系)进行是搞好地面育种的重要步骤.产.SPa基本上同sP,确定优异的
观察和对比.经过二,三年的田间变异参加相关预试.各代材料区均 观察,室内考种和外出考证,最终2回收后的培育设6行保护行.整个培育都采用系 选定5个品种(系),(其中一个为低代统选育方法.
材料)作为重点搭载对象.其品种的回收后的培育在太空诱变因子调查内容是:田间调查和室内
共同特点:一是高产(>9O00kg]hmz的作用下,使农作物(小麦)种子考种分别进行,主要项目按趋势调
的生产潜力);二足生长(营养生发生遗传性状变异;而地面培育则查记载项目及标准和小麦技术问卷
长,生殖生长)协调;三是产量构是利用其有益变异育出新品种,是品种性状描述要求进行.
成因素(单位面积穗数,穗粒数,粒航天育种最终的目的.其他相关事宜如产量测定,品
重)理想;四是抗(抗病,抗寒,抗2.1拟定方案质测试及其他不可预见因素等都充 旱,抗干热风),且注意了优质以及确定搭载种子时,便对其回收分予以考虑. 品种的新颖性和稳定性.材料的地面培育拟定出较为详实的2.2地面培育 1.2精细选种实施方案.我们的材料是通过第18颗返回
对欲搭载的品种(系)在科学首先,对回收的供试材料进行式卫星搭载的,由于发射及回收时
评价的基础上,做好精细选种也是清点和整理,并备足未经搭载的同间的原因,故SP播期过晚.但从
关键一环.首先是选穗,于小麦蜡一品种的种子,以其作为对照.整体上看,试验及选育工作仍如期
熟期每个品种(系)各选"三无"(无确定育种目标,基本目标是显进行.在此仅以卫星搭载材料B系
虫,无病,无损害)的典型穗80,着提高冬小麦产量,改善品质,增为主,就观察和培育情况做一概
1O0个,备用;二是对人选穗做好强抗性和适应性.主要特征特性培述. {.,{.,米-'A:--'z{格{*{{}羟;*--"z{格{{}{净{}?{}}{格{格{}}{*{导-~.--{-/s格
{{}{格爿}{拄{}}}{净{{}{}}{格;等;等毒;格-/z{浩{每{舞}{:々{格{ 菌侵入前进行防治.有较好的预防和治疗效果,防效好20%三环唑或75%三环唑:三
2.4药剂防治于75%三环唑,与富士一号接近.环唑可用于稻瘟病发病初期,治疗 富士一号:是目前预防和治疗同时对纹枯病,叶鞘腐败病,胡麻效果不如富士一号,但预防效果
稻瘟病的最好药剂,40%富士一号斑病具有良好的防治效果.施用好.发病初期施用20%三环唑1.5,
1.5Uhm对水喷雾,要在10:00前或450mL/hm对水喷雾,在发病初期2.0kg/hm~或75%三环唑4O0,7(X)g/hm~
者15:00后喷药,避开水稻开花期.进行预防,在水稻抽穗前二次施药对水喷雾. 柙25%使百克乳油:对稻瘟病具可有效地控制穗颈瘟的发生.(收稿日期:2006—06—19)
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