航天育种：来自太空的＂魔力＂

航天工程给力航天育种 2011年11月17日19时32分,在圆满完成了与“天宫一号”的无人交会对接任务后,“神舟八号”飞船返回舱顺利降落于内蒙古四子王旗主着陆场。人们在欢庆我国载人航天工程取得又一个重大突破的同时,注意到“神舟八号”飞船又一次进行了植物种子的空间搭载试验。     

航天搭载对武夷名丛相关生理及生长特性的影响

以神舟八号飞船搭载的6种武夷名丛种子SP₁代株系为材料, 探讨航天搭载对武夷名丛SP₁代株系叶片形态、光合色素含量、叶绿素荧光参数、可溶性糖和蛋白质含量以及茶叶品质成分含量的影响, 分析航天搭载后武夷名丛生长和生理特性的变化, 从中筛选优良突变株。结果表明, 航天搭载后6个武夷名丛SP₁代植株的叶长、叶宽、节间长度和叶面积均发生变化, 其中, 雀舌、肉桂和奇丹的叶面积显著增加; 航天搭载显著提高雀舌、奇丹、肉桂和金毛猴的叶绿素及类胡萝卜素含量, 瞬时叶绿素荧光(F_t)和光量子效率(Qy)也有所增加, 这有利于提高光合效率; 武夷名丛航天搭载后表现出可溶性糖含量增加而蛋白质含量减少, 氨基酸和茶多酚含量下降, 儿茶素和咖啡碱含量上升。综合各项指标, 航天搭载后6个武夷名丛中雀舌可以作为有益变异株系加以选育。     

航天诱变凤仙花叶片形态特性初探

以搭载"神舟四号"飞船后选育获得的凤仙花突变体后代为材料,对其叶型基本特性进行观察测量。结果表明,与对照相比,诱变凤仙花后代叶片长宽比、叶片厚度均发生显著变异;气孔宽度无显著差异,长度差异极显著。叶片形态特征的变化也在一定程度上导致凤仙花离体叶片萎蔫曲线的不同,对照凤仙花水分短时间内散失更快,诱变凤仙花失水速率则更为均匀缓慢。通过对叶片形态的研究,说明诱变后凤仙花的叶型变化是一种有利突变。     

航天对MT工程菌株的影响研究

为了探讨航天与常规诱变技术对MT工程菌株的影响,进行了HNO2.UV、γ-射线、LiCl及γ-射线 LiCl分别与航天共诱变对MT工程菌株活性的影响试验,并且就航天对MT工程菌株的致死作用及质粒的稳定性进行了研究。结果表明:MT工程菌株经航天处理后,活菌数降低,死亡率为34.59%,航天对MT工程菌株具有一定的致死作用;MT工程菌株经UV、γ-射线、LiCl及γ-射线 LiCl分别与航天共诱变处理后的生长活性没有改变,MT工程菌株经HNO2与航天共诱变处理后的生长速率减慢;在航天处理的作用下,MT工程菌株的质粒不易丢失,能够维持很好的稳定性,丢失率仅为8.26%,而置于地面的MT工程菌株的质粒易丢失,丢失率为83.51%。     

“卫星灵芝”让人类更健康

1什么是太空诱变育种 自1987年以来,我国利用返回式卫星和飞船搭载了各种植物种子、微生物菌种、动物等生物材料进行太空生命科学的研究。太空诱变育种是利用返回式卫星等所能到达的空间环境对生物体诱变作用产生的变异,在地面选育新种质、新材料,培育新品种的一种新型的诱变育种方法,称为航天诱变育种或空间诱变育种也称太空诱变育种。     

我国第1颗航天育种卫星升空

我国第1颗航天育种卫星“实践8号”9月9日升空。“实践8号”育种卫星搭载九大类180组2000余份种子材料,拟对农业产品进行较全面的研究。     

地球外空间环境引起植物变异的研究进展

空间诱变育种是近年来迅速发展起来的空间生命科学研究领域,由于空间环境具有超真空、微重力、宇宙射线、宇宙磁场以及超洁净的特殊条件,使植物在空间环境中发生了目前地面尚不能模拟的变化。本将近年来在返回式地面卫星、神舟飞船和俄罗斯和平号空间站搭载的种子进行的细胞学、生理学以及RAPD分子检测等方面的研究工作进行了初步总结,目前该领域中还有许多问题有待进一步深入探讨。     

中国航空航天大事记

航天大事 长缨刺天,神箭腾飞,卫星飞驰,神舟遨游,中国航天走过了50年艰苦曲折、波澜壮阔、光辉灿烂的发展历程,取得了以“两弹一星”和载人航天为标志的伟大成就,屹立于世界高科技之林。     

松褐天牛球孢白僵菌高毒力航天诱变菌株的筛选

【目的】松褐天牛Monochamus alternatus是我国松材线虫病Bursaphelenchus xylophilus的主要媒介昆虫。为了更好地开发利用松褐天牛病原微生物球孢白僵菌Beauveria bassiana, 本研究通过航天搭载诱变及室内筛选, 获得球孢白僵菌高毒力诱变菌株。【方法】将经神舟八号飞船航天搭载诱变后的孢子稀释液涂布在PDA平板上培养,获得单菌落菌株,进而筛选获得高毒力诱变菌株。观察所获9个航天诱变菌株的菌落形态、菌落生长速度、产孢量、孢子萌发率及抗高温胁迫能力等生物学特性, 在此基础上筛选出生物学性状优良的菌株B159, B252和B305, 并进一步对松褐天牛4龄幼虫进行生物测定。再通过撒菌粉和注射菌液方法, 检验B252和B305对松木段内松褐天牛幼虫的杀虫效果。【结果】球孢白僵菌航天诱变菌株的生物学特性与野生型菌株cfcc81357存在分化。9个航天诱变菌株的菌落形态发生了不同程度的改变,6个菌落生长速率出现负向变异,仅诱变菌株B159, B252和B305能产生分生孢子。航天诱变菌株B252和B305在浓度为1.0×107 cfu/mL时对松褐天牛4龄幼虫的校正死亡率均为100%, 半致死中时(LT₅₀)分别为8.08和8.56 d, 明显优于野生型菌株, 显示出对松褐天牛的极强毒力。使用撒菌粉和孢子液体注射方法, 诱变菌株B252和B305对松木段内松褐天牛幼虫死亡率比野生型菌株高。【结论】诱变菌株B252和B305可能是优良菌株, 对生物防治松褐天牛方面有潜在的实用价值。     

2013年中国十大科技进展

<正>1.嫦娥三号月面软着陆开展科学探测;2.神舟十号飞船发射成功;3.首次在实验中发现量子反常霍尔效应;4.禽流感病毒研究获突破;5.天河二号蝉联世界超算冠军;6.世界上"最轻材料"研制成功;7.世界唯一实用化深紫外     

水稻航天诱变育种及其机理研究的进展与展望

我国首创利用返地式卫星搭载植物干种子进行地面育种的工作 ,并通过近 10年的选育获得了一批性状优良的水稻新品种。对水稻航天育种工作的特点 ,育种成果 ,尤其是对水稻航天诱变育种机理研究的进展情况进行综述 ,并对水稻航天育种工作的前景进行展望。     

微生物谷氨酰胺转胺酶生产菌株的育种研究

在简要介绍微生物谷氨酰胺转胺酶的主要功能、应用和国外研究成果与目前状况后,指出该酶生产微生物菌种选育的重要性以及实际难度和艰巨性,阐述了进行初筛、复筛和常规诱变育种试验的关键技术手段及其成果效益。利用这些有效方法获得性能优良的高产酶突变菌株,进行规模化发酵工艺条件和酶制剂产品分离提纯技术研究,并在此基础之上,进一步开展通过“神舟”四号飞船搭载的微生物空间诱变育种研究强化产酶菌株的各种优良性能,说明了空间多种复合因素引发的综合搭载效果显著。     

航天诱变凤仙花SP2代形态变异的研究

对经“神舟4号”卫星搭载后的SP2代凤仙花的形态变异进行了研究。结果表明:子叶数目除有了两片的外,尚有三片和四片的。子叶形态上出现连生子叶、杯状子叶和大小不等子叶。真叶的形态上出现线状披针形,其小孢子母细胞减数分裂不正常,小孢子不育。花的结构上出现花瓣增多和花的叶化现象。茎的分枝上,有的不分枝,仅具主茎,有的分枝多达40枝以上。这些变化对研究和认识航天诱变育种有一定的理论和实际的意义。     

航天育种：太空选宠儿

真是魔鬼般的葫芦,长达2米多,粗得一个人都抱不住,在甘肃天水农业高新技术示范园荀在,当游客来到特形葫芦长廊下的时候,不得不发出如此感慨。该园区建立起第一个西部航天育种基地后,已有多个优良品种先后经航天搭载选育,并获得成功。     

航天诱变对昆虫病原真菌的生物学效应

8个昆虫病原真菌菌株经过航天搭载后,有5个菌株的孢子在航天搭载后全部死亡,菌株M2029和MR8的存活率仅约10-7,菌株M189的存活率可达到20%以上。分离得到航天诱变的单菌落菌株,检测表明航天诱变使昆虫病原真菌的形态、生长速度、产孢量、致病力等多项生物学特性发生了不同程度的变异,变异率高,变异趋向有正负双向性。测定结果表明航天诱变菌株HM189-68s、HM189-32c、HM189-127和HM189-17的生长特性和致病力优于原始菌株。航天诱变为选育生物防治优良菌株提供了新途径。     

空间植物科学与技术

2003年初,我国“神舟4号“载人试验飞船发射和回收成功,电视、电台和报纸都报道了我国科技人员在空间进行了植物细胞电融合.这仅是我国空间植物科学与技术研究的一小部分.……     

神舟十号飞船搭载对小麦品种济麦22的生物效应研究

探索空间环境对农作物生长的影响是充分发掘和利用航天育种技术优势的重要前提和基础。利用神舟十号飞船搭载小麦主推品种济麦22,对幼苗的生长势、苗高、鲜重和根长等主要指标进行对比分析,利用植物特异的叶绿素荧光技术研究上述指标变化的生理原因,并检测遗传物质的表观修饰状态。结果表明,飞船搭载小麦种子萌发的幼苗与地面对照相比鲜重降低,根长变短,根系数变少。叶绿素荧光参数测定发现,经过空间搭载的种子产生幼苗各种生长指标的差异是空间环境对植物产生的生理胁迫原因所致。经过空间飞行的种子萌发产生的幼苗,其基因组的甲基化修饰程度与对照相比发生了明显改变。     

航天与辐射共诱变在水稻育种中的应用

利用航天诱变与辐射诱变相结合的方法进行水稻新种质、新品种的选育,显著地提高其突变频率和突变类型,提高诱变育种的选择效果,育成1个两系杂交水稻新组合“培两优721”及一批优质水稻新种质和新品系(组合)。     

航天诱变白桦生长性状分析

对15年生白桦航天搭载家系(HT-1、HT-2、HT-3、HT-4)及地面对照(CK-1、CK-2、CK-3、CK-4)的生长性状进行分析,并利用2年生、5年生及15年生的生长性状拟合生长曲线。结果表明:15年生HT-1和HT-4的树高分别与地面对照家系间差异达到了极显著水平和显著水平。其中,HT-1树高高于地面对照,而HT-4树高则低于地面对照。其余2个航天搭载家系的树高也高于对照家系,但未达到显著水平。随树龄的增长,航天搭载家系与地面对照的部分性状由差异显著变为差异不显著,但整体差异趋势依旧与苗期保持一致。航天搭载白桦家系及地面对照重复力除98-3家系外都属于高重复力水准(>0.5),HT-1树高性状的突变增益最高,为7.31%。以-x+S为标准在HT-1内选择了4株优良单株,最优单株树高比地面对照家系提高了35.29%。通过拟合树高生长曲线预测了树高生长的趋势。     

空间电融合的烟草原生质体再生植株分析

报告了在"神舟四号"飞船中通过电融合获得的烟草融合细胞,经地面培养获得再生植株。空间飞行样品再生愈伤组织的频率为地面对照的3倍多,而植株再生频率却比地面对照约低20%,约有32%的再生植株可能具有杂种性状。选取叶形状变化最为明显的H23号植株与黄花品种进行回交,回交一代的叶比原始材料宽,花的颜色与亲本黄花品种相同,表明空间微重力环境中融合的烟草原生质体能够再生植株,获得有繁殖能力的杂种。