为什么还能让植物种子变高产 太空辐射能让人基因突变甚至死亡


为什么还能让植物种子变高产 太空辐射能让人基因突变甚至死亡

文章插图
神舟十二飞船以惊人的精度降落于东风着陆场,任务以航天员安全返回完美收官,但神舟十二的任务后续并没有完结,因为随航天员返回的还有一部分经过太空洗礼的种子,现在已经发芽 。
为何去太空走一圈,种子就会变得高产?太空育种也称航天育种,算是辐射育种的一个途径,最早开始于1927年,当时的Muller用X射线处理果蝇精子,证明X射线可以诱发突变,显著地提高突变率!后来植物界就开始了人工诱变育种的研究,即利用物理诱因诱发植物变异,在较短的时间内获取有价值的突变体!
比如利用电离辐射处理植物种子,比如X射线、紫外线、中子及质子的照射,人工诱发植物种子的变异 。自然界的植物种子也在逐渐变异,但变异速度很慢,几十年甚至几百年才会出现比较明显的突变,而人工条件诱发则可以将突变周期缩短到一个种植季,也就是说植物经过一次辐射后就会产生变异 。
其原理倒也不复杂,植物种子的特性由其DNA决定的,经过辐射后的种子内部DNA发生断裂,使其位置、结构和基因分子发生变化,处理后的中子发芽后其特性就有可能发生大幅度的改变 。
从理论上来看植物种子突变是随机的,那么又如何让其向抗病性强,优质高产方向突变呢?答案是没有办法!不过科学家可以使用筛选的方式,将大量植物种子中将突变优秀的个体留下来,比如高大植株、高产植株、营养水平高的植株等等,然后将这些优势品种再进行杂交、回交等产生综合性非常优秀的新品种 。
辐射育种与太空育种究竟有什么区别?
辐射环境在地面上可以制造,这也是Muller在1927年就已经发现的原因,既然太空育种也是辐射,那么两者究竟有什么不一样呢?答案是高真空以及高能量辐射,因为宇宙空间没有大气,高能射线可以毫无阻挡进入植物种子,更高能量的中子、质子以及伽马射线等可能会导致植物更大的变异 。
当然变化和辐射育种也一样,方向是随机的,同样太空育种也不一定适合所有种子,比如小麦、玉米、棉花、向日葵、大豆、黄瓜、番茄的活力和发芽率都有所提高,但是水稻、谷子、豌豆、青椒、烟草等种子则没有明显差异 。另外,高粱、西瓜、茄子和萝卜发芽率反而有所降低,高粱甚至生育期推迟 。
神舟十二带回来的种子突变了吗?答案是还不知道,毕竟突变体要发芽一代后才能了解到到底是否出现了变异,比如发芽率很快就可以见到,而植株高大与抗病率不久后也能见到,但结果如何,估计就得数月甚至大半年或者更久,当然太空育种我们已经有相当不错的经验,比如:
神舟飞船每次飞行都会携带种子,比如神舟五号带了1公斤种子,神舟七号带了87种蔬菜种子等等,截止到2018年,我国通过太空育种的农作物,推广种植面积已经累计超过240万公顷,粮食增产约13亿公斤,所创造的经济效益超过2000亿人民币 。
所以神十二带回来的种子,也是满满的希望所在!
植物育种的杂交与回交,究竟是怎么回事?植物育种是个非常庞大的话题,作为以农耕为本的的人类文明来说非常重要,有必要简单了解下育种到底是个什么样的过程 。
育种与突变,究竟是什么关系?
无论是植物还是动物,在漫长的演化过程中都在突变,只是在自然状态下的突变是没有方向的,当然这没有关系,因为大自然会淘汰掉那些不适合环境的突变体,所以我们将这种生物的突变的技能称之为进化!


以上关于本文的内容,仅作参考!温馨提示:如遇健康、疾病相关的问题,请您及时就医或请专业人士给予相关指导!

「四川龙网」www.sichuanlong.com小编还为您精选了以下内容,希望对您有所帮助: