来自太空的变异

　　世上最宽阔的是海洋，比海洋更宽阔的是天空。海洋孕育了地球上最初的生命，而浩瀚的宇宙又带给我们无限的遐想。

　　离开地球进入太空，不仅意味着更广阔的世界，也意味着更丰富的资源。来自宇宙的各种粒子和射线，以及奇妙的微重力环境，会让农作物产生更丰富的变化，有些变化正是育种家们苦苦追寻梦寐以求的。本期，就带您走进航天育种。——编者

　　本报记者王澎

　　6月25日晚上八点，长征七号运载火箭从海南文昌航天发射中心首次发射，成功将载荷送入预定轨道，天宫二号空间实验室和神舟十一号飞船也将于今年升空并进行对接试验。人类对宇宙的探索从未停止过，而硕大的宇宙对于育种家而言，也是个奇妙的宝库，各类宇宙射线、微重力环境会诱发作物产生各种意想不到的变异，这也是很多育种家“脚踏实地”辛勤耕耘的同时，还不忘“仰望星空”的原因。

　　我国的航天育种始于1987年，到目前为止，我国利用返回式卫星和载人飞船先后进行了20多次、130多种植物、数千个农作物品种的空间搭载试验。特别是2006年国家实施航天育种工程、发射“实践八号”育种专用卫星以来，我国在航天育种机理研究、技术创新、突变新种质和新材料创制、新品种培育与产业化、人才队伍建设等方面取得显著进展，在水稻、小麦、玉米、棉花、大豆、油菜、芝麻、番茄、青椒和牧草等作物上诱变培育出通过国家或省级审定的航天作物新品种或新组合200多个，其中“十二五”期间育成审定航天作物新品种40多个，并从中获得了一些有可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料。

　　记者在采访中了解到，目前从事航天育种研究的主要是科研院所和高校，从事航天育种研究的种子企业却为数不多。国内一家大型种企的科研主管在谈到多数企业不采用航天育种的原因时告诉记者，航天育种的随机性很大，很难针对某个性状进行定向改良，因此也很难融入商业化育种体系。

　　“我个人认为，目前没有哪一种育种方法可以做到定向育种。”中国农科院作物科学研究所研究员、国家航天育种工程首席科学家、国家农作物航天诱变技术改良中心主任刘录祥解释说，“任何育种过程都离不开变异的筛选，育种就是在一定规模的群体里，通过一系列的评价来筛选符合育种目标的个体。”

　　在刘录祥看来，没有筛选就没有育种，诱变育种实际上是创造了一种扩大变异范围的手段。“我们所说的筛选是在一个变异的群体里筛选，这个变异可以是不同品种间原有性状基因的重新组合，也可以是原有品种内新的基因的突变产生。有了变异之后，选择出有育种价值的变异性状，然后稳定这些性状以获得具有表达这种变异特性的个体和群体。”刘录祥告诉记者，“航天育种是诱变育种的一种新途径，它既然是一种育种方法，那么也要遵循这样一个育种过程。只不过它的变异来自于空间环境诱发出来的新基因或等位变异。”

　　商业化育种实际上是一种育种的组织模式，而不能被归为育种方法。“我们所说的杂交育种、诱变育种、转基因育种等，是不同的育种方法，而商业化育种不是一种方法。”刘录祥说，“企业选择哪一种育种方法，完全取决于这一方法产生的品种能否满足其需求。”

　　中国农业科学院作物科学研究所与山东省农业科学院原子能农业应用研究所合作，选育的适合黄淮冬麦区种植的小麦新品种“鲁原502”，就是以航天突变系优选材料9940168为亲本，结合常规杂交选育的。据了解，“鲁原502”以产量高、广适性强为突出特点，先后通过国家、山东省和安徽省的品种审定。这个品种在2015年秋播时，仅在山东省境内播种面积就超过了1100万亩。“‘鲁原502’已经由企业成功开发经营和推广，这个品种就是商业化育种模式选育的产物。此外，中国农业科学院作物科学研究所利用航天诱变技术与常规育种相结合选育的高产、优质、抗病、抗倒伏小麦新品种‘航麦247’于2016年通过国家品种审定。该品种在被正式审定之前就被种子企业“相中”和“跟踪”，最终成功转让给了企业。我们不能想当然地认为航天育种就不能商业化。”刘录祥告诉记者，通过航天育种选育的水稻品种大概占我国航天技术育成品种总数量的近三分之一，例如福建省农科院谢华安院士带领的杂交水稻育种团队，通过航天诱变与杂种优势利用相结合，成功选育出“航1号”、“航2号”和“航86”等多个优良新恢复系及14个优质高产杂交水稻新品种，其中“特优航1号”、“Ⅱ优航1号”、“Ⅱ优航2号”和“宜优673”等被农业部确认为超级稻品种，均满足了商业化育种的需求，成功实现了产业化。

　　刘录祥坦言：“我国航天育种的成效是很显著的，既不要神话航天育种，也不要贬低航天育种。”有人说航天育种随机性大，这可能是航天育种最显著的特点之一，但在刘录祥看来，随机性也意味着多样性。

　　“育种家的工作就是把符合实际生产需求的变异挑出来。”刘录祥说，“不管是通过诱变获得的变异还是通过现有品种杂交后获得的变异，能把这些变异挑出来，稳定传递下去，形成新个体并繁殖成一个新群体，这是育种家的工作。”

　　航天诱变、化学诱变、物理诱变等诱变育种是创造丰富多彩的变异资源的一种途径，最终的品种还要靠育种家选育。“所有这些手段必须要与常规育种结合才能育出品种。”刘录祥说，“航天育种不是上天飞一圈就能出新品种的，归根结底还是要与常规育种相结合。育种离不开筛选，筛选离不开变异，而变异又有多种多样的来源，各种方法各有所长。”