中国教育电视台报道北林大学科研成果一颗种子的太空之旅

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前段时间,随着神舟十六号载人飞船的成功发射,它搭载着北京林业大学精选的48160颗林木种子,正式开启了太空育种之旅。 此次,科研人员精心挑选,将桉树、覆盆子、山葡萄、山梨树等多种森林生物实验材料送入太空,利用太空失重环境和空间辐射环境进行太空育种。 这些小种子到了天堂之后会发生什么变化呢? 航天育种如何帮助我国强化“农业核心”、做好“中国育种”?

近日,中国教育电视台1台《御剑》播出《一颗种子的太空之旅》,采访嘉宾是北京林业大学生物科学与技术学院教授李云。 摘录如下,一起来看看吧!

节目视频

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一颗种子的“太空之旅”

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航天诱变是获得植物新品种的有效手段

我校参与了航天育种项目和工作,并在这方面取得了一些进展。 我们携带这么多种子,主要是利用了航天诱变育种的以下特点:一是航天诱变育种突变频率高,变异范围广,而且方向多,选择概率高,机会大; 其次,农林植物种子返还后,突变性状稳定较快,育种周期短。 第三,基因连锁被打破,实现基因重组,可以引起常规育种中不易发生的突变,比如自然界中的突变。 以前从未见过的新的、奇怪的、特殊的特征; 第四,航天诱变仅在个别位点产生基因突变,可以改善品种的一种或某些不利性状,同时保持其原有的遗传背景。 可以显着提高品种的产量、稳定性、适应性或品质; 第五,空间诱变育种不引入外源基因。 它利用空间中的物理诱变因素诱发基因突变,引起植物本身染色体的突变。 DNA重组。 与自然变异没有本质区别。 它只是加速了生物体的自然变异过程,缩短了自然变异所需的数百年时间。 不存在安全问题。 因此,我们更愿意利用这项技术来实现我们的育种目标。

这些种子回到地面后,我们需要对它们进行筛选。 经过育苗筛选、田间筛选等一系列工作,我们就可以筛选出我们想要的菌株了。 新品种还需要在不同地区进行试验。

太空育种又称太空植物诱变育种或太空育种,是指利用返回式卫星、航天器空间站等航天器将种子送入太空,利用强辐射、微重力、弱磁等特殊空间环境场和高真空。 诱变效应导致其发生突变。 返回地面后,经过迭代、种植、筛选,选择新种质或新材料,开发新品种的农作物育种新技术。 此次生物育种实验材料由北京林业大学国家林业育种与生态修复工程研究中心科研人员精心挑选,包括桉树、覆盆子、山葡萄农林微生物菌株、人体肠道功能菌等。 等各种森林生物学实验材料。

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什么样的种子能“上天堂”?

我们不会随机选择这些种子。 我们一定要引进目前水平上最好的,比如最好的品种、最好的品系。 然后加载后,通过空间诱变过程,会增加新的有益突变。 基本上保持了原有固有的优良特性。

例如,这棵树以前生长得很快,树干也很直,但它不耐逆境、干旱或盐碱。 然而,当我们登上它,回到地面后,我们就在逆境中度过了,得以生存和成长。 如果非常好,可以选择它,然后与对照进行比较。 如果明显超过对照,则为新品种。

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在众多已转化应用的航天技术中,航天育种以其不可替代的独特优势,成为世界各国竞相布局的热门领域。 1987年,我国第九号返回式科学实验卫星成功将第一批农作物种子送入太空,具有里程碑意义。 我国成为世界上第三个实现太空育种的国家。

我校李云教授从1994年开始从事诱变育种工作。2006年发射的实践八号育种卫星携带了谷物、蔬菜、水果、花卉等9大类2000余份、215公斤的农作物种子。 这是名副其实的种子太空列车,其中包括李云教授的团队。 研究表明,航天诱变处理对三种木本植物的种子活力和幼苗抗逆性有一定的促进作用。 后期最终获得了刺槐和西洋枫的诱变群体,并通过选育获得了刺槐新品种‘航七4号’。

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《Hangst 4》从“太空”走向“地球”

刺槐在我国有较大规模的种植。 在华北、西北地区,基本处于干旱胁迫条件下,主要作为先锋树种使用。 该树种的特点是抗逆性强,但树形较差,不太美观。 在此基础上,我们利用航天诱变筛选出了笔直、生长速度快的‘航旗4号’,意味着它更加美丽,所以它不仅可以用于生态林,还可以用于人工林,还可以用于景观绿化方面,也可用于用材林,从而大大拓宽了该树种的应用范围。

到达地面后,我们需要经过多年的筛选。 筛选需要培育幼苗并创造对比鲜明的森林。 我们遇到困难,比如放映地点非常偏远、困难。 我们需要克服交通、生活、通讯、工作的不便。 有时我们会遇到土地使用权的变化,这可能需要将实验林中的树木挖出并长距离运输,并在新的地点重新种植树木。 这些都是我们遇到的困难。 但我们比较幸运,克服困难终于获得了一个有价值的新品种。

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“航旗4号”的成功选育,给森林育种者带来了新的希望。 随后,北京林业大学多个森林育种团队对多个树种开展航天育种工作。 十年来,科研人员陆续将刺槐、五角枫、银杏、杂交枫香、沙棘等多个树种材料送入太空,开展地面育种工作。

碑林师生为航天育种做出贡献

我们现在做的树种除了刺槐之外,还有杉木。 由于我国的杉木只能在十几个省份种植,所以我们想通过航天诱变育种,让杉木种植范围更广,材质更优质。

希望以后能够培育出更多的林木新品种。 只要他们能跑,我们就会继续这样做,特别是我们国家还有一支队伍和年轻人可以诱变和培育我们国家的林木,特别是林木。 为航天育种做出应有的贡献。

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小种子有大梦想

太空育种实验意义重大

支持生态文明建设

发展创新林木种质事业

碑林大学科研团队永远在路上!

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新闻动态|中国教育电视台

来源|生物学院宣传部

审稿人|王世勇

编辑|张伟、崔兰格

校对 刘宜林