科學(xué)家:太空育種不會影響植物本身安全性
太空育種,也稱空間誘變育種,是將農(nóng)作物種子或試管種苗搭載返回式太空艙,進入太空,利用太空的高真空、宇宙射線、微重力等特殊環(huán)境的共同誘變作用,使生物自身產(chǎn)生基因變異,再回到陸地上,進行選育。人們通常更喜歡稱此為航天育種。
從1987年至今,我國通過9艘神舟飛船以及16顆返回式衛(wèi)星,將1000多種作物、微生物等生物材料送入太空。實際上,太空育種基地在我國各地早已紅紅火火地展開,甚至已經(jīng)盯上了老百姓的餐桌。
在人們都想嘗嘗太空蔬菜是個啥滋味的時候,“輻射”、“變異”這些詞還是為背后的安全問題增加了一些疑慮。
誘變環(huán)境隨機
與地面上的選種、育種不同,空間誘變所處的環(huán)境并不是人們能夠控制的,在這種不可控環(huán)境中誘發(fā)的變異,真的是我們可利用的嗎?
中國農(nóng)科院作物研究所航天育種研究中心主任劉錄祥告訴《中國科學(xué)報》記者:“宇宙空間是宇宙射線、高能粒子、微重力等同時存在的綜合環(huán)境,而且每一次飛船或者返回式衛(wèi)星的發(fā)射,所遇到的空間環(huán)境都是隨機的。此外,植物的種子、其他生物進入空間的復(fù)雜環(huán)境,基因變異的類型、頻率也是隨機、不可控的。”
劉錄祥說,這就是誘發(fā)突變技術(shù)的客觀情況。但是“我們從后代的篩選中發(fā)現(xiàn),無論是空間誘變,還是地面上傳統(tǒng)的誘變,確實可以獲得基因變異的個體,并且在直接或間接地篩選進行新品種的培育”。
在上世紀(jì)50年代末期,蘇聯(lián)、美國就已經(jīng)將一些植物種子送到太空,進行一些生物學(xué)效應(yīng)的觀察。當(dāng)時的實驗報告就已經(jīng)證實了空間環(huán)境可以引起植物種子的形態(tài)、萌發(fā)過程中的一些生理性的變化、染色體的畸變等。“我國通過過去20年的實驗,證實了太空誘發(fā)突變確實可以從誘變種子的后代中獲得優(yōu)良的品種。”劉錄祥說。
劉錄祥認(rèn)為,雖然不是每一次突變對育種家都是有價值的,但是對于分子學(xué)家來說,卻獲得了一個新的形狀,可以作新的基因研究。而且基因突變的隨機性恰恰反映出了誘發(fā)突變的多樣性。從理論上,這種隨機性就可以產(chǎn)生意想不到的突變類型,這就給育種家篩選多樣化的材料提供了平臺。“實際上我們就是利用了空間環(huán)境不可量化的這一特點,誘發(fā)突變實際上就不應(yīng)該是一個定向培育新品種或新基因的手段。”
人工誘變只是加快自然變異
實際上,空間誘變僅僅是誘變技術(shù)的方法之一。在陸地上,還有通過化學(xué)方法、核輻射的方法進行的突變。
國際原子能機構(gòu)和聯(lián)合國糧農(nóng)組織專門成立了聯(lián)合司推廣傳統(tǒng)的核輻射誘變育種技術(shù),這項技術(shù)已經(jīng)有七八十年的歷史。
劉錄祥介紹說,目前在國際糧農(nóng)組織注冊的突變品種已經(jīng)有3000多種,包括通過傳統(tǒng)核輻射以及太空誘變技術(shù)獲得突變品種,我國擁有的數(shù)量占國際突變品種的將近三分之一。
“通過誘變技術(shù),最終目的是創(chuàng)造新的基因資源。”他說,“現(xiàn)在全球的生物多樣性,隨著經(jīng)濟、社會的發(fā)展,在持續(xù)降低。如何維持和增加生物多樣性,誘發(fā)突變就是途徑之一。”
在自然界,生物一直在進化過程中,而突變就是進化的動力。只不過自然界變異頻率低、類型單一。劉錄祥說,通過人工誘變的方式,本質(zhì)上就是加速了自然變異的速度和多樣化變化的過程。
不必神化不必害怕
又是輻射,又是加速自然界的變異頻率,它們創(chuàng)造出的新品種食物,在媒體中已經(jīng)多次亮相,大青椒、大茄子、超大的冬瓜……對于消費者,都有同樣的兩個問題:安全嗎?更好吃嗎?
但是對于育種專家劉錄祥來說,不論是太空誘變技術(shù),還是核輻射誘變技術(shù),抑或是最為傳統(tǒng)的種苗篩選育種,都不過是培育新品種的途徑之一。
“1996年,我們將小麥種子搭載衛(wèi)星上天后,就進行過專門的放射性監(jiān)測,并沒有發(fā)現(xiàn)任何放射性的增加。”劉錄祥說,“不會對植物本身的安全性有任何改變”。
現(xiàn)在,上過太空的種子,很自然地就被掛上了“高級”的牌子。航天育種基地也在各地風(fēng)聲水起,“太空蔬菜”也要掛名出售。
不過劉錄祥認(rèn)為,作為一種培育新品種的手段,實際上培育出的優(yōu)質(zhì)品種與傳統(tǒng)手段培育出的新品種相比并沒有“高人一等”。而且通過太空誘變育種技術(shù)培育出的后代,也要通過國家或省級的品種委員會審定,要符合產(chǎn)量高、品質(zhì)可接受,具備抗病性、抗旱性的基本條件。而通過了審定注冊,后續(xù)的推廣和應(yīng)用都和其他品種沒有什么太大的區(qū)別。
“雖然一個新品種的推廣需要宣傳,但絕不意味著太空育種的品種就一定要打上一個不一樣的標(biāo)簽。”劉錄祥說,“每年通過不同途徑培育出的新品種都有上千種。不只是北京,全國很多地方都建立了大量的航天育種基地,實際上我認(rèn)為,育種基地僅僅是在某一個品種數(shù)量比較少的時候,用于向消費者、企業(yè)展示產(chǎn)品,一旦一個品種大量上市,這種基地也就沒有實際的意義了。有些航天育種基地確實是在為了推廣航天育種的品種做扎實的工作,但有的恐怕就有企業(yè)的活動、利益在里面。”
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