

上海公园内最大的“上天入地”近日落成。
解放日报、上观新闻记者12月25日从上海辰山植物园获悉,该园今年利用实践十九号返回式试验卫星送入太空的部分植物种子现已生根发芽。未来几年,一批上海本地培育的“太空品种”可能会在其中诞生,为中国花卉、健康等行业贡献宝贵经验。
植物“上天入地”是一个通俗的说法。专业上叫太空育种,也叫太空育种、太空突变育种。亿万年来,地球上植物的形态、生理和进化始终受到地球引力的影响。一旦它们进入失重状态,并受到其他物理辐射和其他环境影响,就可能会发生地面上难以获得的基因突变。

高产小麦、巨型南瓜、色彩缤纷的西红柿、挂果率高的白莲、维生素含量高的辣椒……它们所产生的有益于人类的变化,都与太空育种密切相关。

种子“上天入地”的过程。图片来源:中国数字科技馆

往年夏天,古猗园荷展上展出的“太空莲36号”被视为种子莲的最佳品种。一个树冠最多可容纳 22 颗种子,一百颗种子重达 100 克。它是“上天入地”的产物——搭载了返回式科学实验卫星。在太空高能重粒子、真空和微重力的共同作用下,引起基因突变,然后通过地面栽培来培育。在辰山植物园之前,上海公园绿地在“太空植物”领域的研究成果很少。

资料显示,真正意义上的太空育种始于20世纪60年代的美国。 1966年,美国第一颗专用生物卫星将植物及其种子运送到太空。中国的航天育种始于1987年,中国九号返回卫星完成了第一次“太空之旅”,搭载了小麦、水稻、青椒等100多个品种的农作物种子。
如今,利用返回式卫星、神舟飞船、天宫空间实验室等返回式航天器实现太空育种,在掌握返回式卫星技术的国家中已经是一项比较成熟的技术。
上海辰山植物园高级工程师钟鑫介绍,此次卫星运载全国花卉种子148种,总重4488.41克。其中,上海辰山植物园选用了丹参、益母草、绣球、蔷薇等。 11属26种植物的种子,其中包括B.
“这个机会弥足珍贵,‘空间’极其有限,所以要选择哪些种子飞上天空并不容易,是一项技术活。”钟欣表示,最终拿到“卫星票”的植物种子主要有三大特点。第一,单个种子的体积和质量极小,可以用最小的空间和重量承载最多的遗传多样性;其次,种子纯度、透明度、发芽率等指标优良,果实饱满,活力好,遗传稳定性高;第三,它们是重要的药用和观赏植物资源,辰山植物园此前已有相应的科研积累。


丹参和丹参种子已经到达了天堂。

选择优质种子。
尤其是第一点非常重要。例如,鼠尾草的种子长宽仅一两毫米,数千颗种子仅重几克。这在辰山植物园送来的批次中算是比较大、比较重的了。同样,兰花种子也小如灰尘。需要数万颗种子才能抵得上几千颗鼠尾草种子的重量。
“这样做的原因,通俗地说,就是想利用‘人海战术’来获得更多的可能性。”钟欣解释说,即使种子被送入太空,也不能保证它们会发生基因突变。毕竟,每次的诱变环境都存在相当大的不确定性。每次辐射的强度和波动、重力、真空等因素都会干扰结果,就像打开一个盲盒一样。

有研究指出,这个“盲盒”能产出基因变异种子的概率不到10%,产出人类想要的“有益种子”的概率更低,只有3‰左右。
今年10月11日,实践十九号返回式试验卫星在东风着陆场成功回收。近两个月后,上海辰山植物园迎来了这批珍贵的“神”种子。经过初步筛选,播下了一些种子。截至发稿,丹参、栗色鼠尾草等“天堂”植物的种子已经发芽。
然而,这只是“地下”科学研究过程的开始。 “我们还没有看到‘盲盒’,等这些植物成熟后,我们就可以通过各种科研手段,打开‘盲盒’一探究竟。”钟欣表示,即使是科研周期相对较短的植物,本草植物从“上天”到“下地”,再到选育优良新产品,至少也需要两年的时间。有些基因和品质难以稳定的植物种子甚至可能需要科研人员十几年的努力,最终可能无法商业化。
尽管前进的道路充满挑战,但未来的愿景是诱人的。记者从上海辰山植物园获悉,此次卫星携带的植物中,有大量益母草种子。益母草是益母草独特的活性物质,具有治疗中风、降血脂的价值。然而,从自然生长的益母草中提取的益母草的量是有限的。辰山植物园此前一直专注于益母草合成途径的相关研究。
此次,如果能够研发出益母草碱含量显着更高的“盲盒”,将大大提高益母草碱的合成效率,并可能带来心脑血管疾病药物来源的新突破。

航空航天运载证书。


已经上天的丹参已经发芽了。


