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航天器種子種植方法

發布時間:2022-07-12 02:54:15

Ⅰ 摩爾庄園太空飛行器獲得辦法是什麼太空種子種植及獎勵兌換辦法是什麼

摩爾庄園手游的推出之後,很多游戲活動都進行了更新,而種子的天空夢就是摩爾庄園最新更新的活動。在這個活動是與土地節相關的活動,所以我們可以在每天的收集任務中尋找土伯伯過來獲取任務代幣,也可以通過種植來領取更多的獎勵。

獎勵兌換

在活動中可以把自己家的土伯伯分享到廣場里,這樣一來別人來到我們家也會獲取相應的獎勵,我們也可以通過分享獲得一定的獎勵。我們可以通過自己種植的農作物種子去兌換相應的獎勵,也可以通過分享土伯伯獲取的積分值來兌換獎勵,都可以兌換到不同的禮物。

Ⅱ 太空種子怎麼

太空種子的種植方法同普通種子,提供給種子適宜的一定的環境條件即可,主要是充足的水分、適宜的溫度和足夠的氧氣。
太空種子是精選的作物種子通過航天飛行器搭載到太空,在空間特殊環境下(如失重、真空、紫外線、磁場等)使種子發生變化(即基因突變),然後再到地面進行優選的育種手段。

Ⅲ 太空育種是指利用太空綜合因素如強輻射、微重力等,誘導由宇宙飛船攜帶的種子發生變異,然後進行培育的一

A、基因突變具有多害少利性,A錯誤;
B、基因突變具有不定向性,B錯誤;
C、基因突變只是改變某個基因產生新的基因,不能產生新的植物,A錯誤;
D、太空育種與其他誘變方法在本質上是一樣的,都是引起基因突變,產生新的性狀,D正確.
故選:D.

Ⅳ 人們是怎樣把莊稼種到天上去的

20世紀50年代以來,衛星、飛船、太空梭、空間站相繼問世,空間生命科學也應運而生。20世紀60年代以來,俄羅斯宇航員在「禮炮」號和「和平」號空間站上長期生活期間,曾播種過小麥、洋蔥、蘭花等;美國在太空試驗室和太空梭上也進行過種植松樹、燕麥、綠豆的試驗,發現在失重條件下,這些植物的生長不僅沒有受到抑制,反而可以優質高產。美、俄兩國已先後培育出100多種太空植物,包括番茄、白菜、甜菜、甘藍、蘿卜、生萵苣、黃瓜、洋蔥等。

空間植物的變異理論由美俄科學家率先提出。我們知道,宇宙空間的物理環境與地面有很大差異,比如輻射強烈、地心引力小等。如果把植物種子帶到太空,種子就會直接受到來自宇宙空間的各種輻射,受到的地心引力僅是地面的10-3~10-6,這些空間因素可以導致種子的遺傳物質發生改變。太空育種就是指將植物的種子或枝芽放在航天器上,隨後在微重力、高真空、超潔凈、強輻射及大溫差的宇宙空間的特殊環境中對植物種子進行誘變,使基因發生突變,返回地面後經過選育,培育出優良的植株。

我國是世界上能夠發射返回式衛星的三個國家之一,空間技術育種進入世界先進行列。自1987年8月5日,我國第一次利用返回式衛星搭載植物種子以來,已成功地進行了11次太空育種試驗。前後有農作物等1000多個品種經過了太空育種。這些種子經受太空環境的影響返回地面後,再經過專家對其進行培育、研究、篩選,先後培育出了「衛星87-2」青椒(俗稱太空椒)、「航育1號」水稻、「豫麥13」小麥等高產、優質、抗病性強的作物新品系。

據我國航天育種試驗基地研究表明,太空青椒種的後代個大、肉厚、口感好,一般青椒僅重90克,而它們則達到160克,甚至還出現了300~400克的「巨椒」,果實中維生素C的含量提高了10%~25%,在大田生產中單位面積產量比普通青椒高25%~30%。黃瓜1根達1米多長;「航天芝麻1號」不僅個大,而且單株蒴果達98粒以上;水稻蛋白質含量提高了8.7%~12%,重返地球的紫葉酢漿草無比嬌艷,三角形的紫色葉片上點綴著粉紅色的小花,宛如一隻只輕盈的紫蝴蝶。

當然,並不是說植物一進入太空,就一定能發生優良的變異植株。太空育種產生優良變異的概率僅為萬分之一點五。

Ⅳ 目前太空培育種子技術所取得的新成就有哪些

1太空育種及其意義
太空育種又稱空間誘變育種或航天育種,是集航天技術、生物技術和農業育種技術於一體的育種新途徑,是當今世界農業領域中最尖端的科學技術之一。它是利用衛星、高空氣球或者是載人飛船將作物種子、微生物菌種等樣品搭載至太空,利用空間微重力、高真空、高潔凈、大溫差、弱磁場和高能粒子輻射等在地球無法模擬的太空條件,對生物材料進行誘變,促使物種遺傳基因發生突變,再返回地面選育新種質,培育新品種。由於億萬年來地球植物的形態、生理和進化始終深受地球環境的影響,一旦進入太空,其微重力水平、真空度、質子、電子的輻射含量以及大氣結構、氣溫、空氣密度、壓強、地磁強度、輻射流和強烈的紫外線照射等條件均與地面有很大差異,這些空間條件都有可能引起微生物遺傳性變異,從而使人類獲取具有優良性狀的新種質資源。
與傳統的地面誘變育種相比,太空育種具有變異輻度大、有益變異多、穩定性強、育種周期短等特點。常規育種一般需要.. 5~8年的時間,而太空育種只需要.. 3~4年,這樣就大大地加快了育種的速度。並且太空育種能夠產生不育系,為進一步進行地面雜交,培育新品種提供了新的種質資源。同時,利用太空育種可以大幅提高作物產量和作物抗性,改良作物品質。除此之外還有更重要的一點,就是太空育種與轉基因食品相比不存在安全隱患問題,太空育種實際上只是.. DNA內部發生重組、突變所產生的變異,屬於內源基因的改良,並沒有外援基因的加入,所以不存在基因安全問題。因而太空育種是培育高產、優質、早熟、多抗,並且安全的良種的有效途徑。

2我國太空育種的成就
我國育種工作者,於.. 1987年.. 8月.. 5日在我國發射的第.. 9顆返回式衛星上首次搭載了青椒、小麥、水稻等一批種子,開始了我國太空育種的有益嘗試。此後,經過.. 20餘年的探索和發展,已建立了全國航天育種研究協作網,使航天育種研究工作取得了可喜的成果。到目前為止,利用返回式衛星、神舟飛船和高空氣球,已先後.. 21次將農作物種子送人了太空,其中涉及.. 7O多種植物的.. 1000多個品種。經過多年的地面種植和篩選,育成和審定了包括水稻、小麥、棉花、青椒、番茄、芝麻、牧草等作物的4O多個高產、優質、多抗的農作物新品種,獲得了一批有可能對產量和品質等重要經濟性狀有突破性影響的罕見突變。..
2.1糧食作物太空育種成就..
a.我國育種工作者於.. 1987年利用高空氣球搭載了粳稻品種「中作59」和「海香」,其M2代在.. 11個性狀上均出現了廣幅分離,不僅從中獲得了產量和品質明顯改進的新品系,而且從中選育出了能夠恢復秈型雄性不育系育性的粳稻恢復基因突變系,這是迄今為止利用其它手段難以獲得的罕見突變它將對水稻亞種間雜種優勢的利用產生重大影響。..
1992年利用高空氣球搭載的水稻品種「ZR9」,經.. 3年選育,獲得了早熟、高產、優質的新品系——.. 「航育1號」,公頃產最高可達.. 10500kg,使本來無法雜交的秈稻和粳稻,經過太空的「修煉」後,竟奇跡般地也能雜交了。..
b.玉米通過太空誘變育種,已經獲得了雄性不育突變體,再通過進一步選育,有望獲得雄性不育系及保持系,而且這些太空玉米在其生長過程中,每株競能結出6~7個果穗,並且可長出5種顏色,其味道也要比普通玉米好得多。..
C.經衛星搭載處理後的幾種小麥和大麥種子,胚乳的過氧化物和酯酶同工酶譜帶比地面對照相應減少。並且在研究了太空小麥的生長發育和光合作用後發現,與地面相比,其幼芽的乾重降低25,微重力條件下植株葉的光補償點提高約.. 339/6,研究者認為這可能是由葉的暗呼吸速率提高造成的。..

2.2瓜類作物太空育種成就
我國至今已利用衛星搭載技術處理了黃瓜、西瓜、甜瓜、絲瓜等多種瓜類作物,經過地面種植選育,已獲得了一大批可利用的突變類型,有的已經育出新品種,並在生產中得以應用。這些品種中,有的(如航興.. 1號)穩產、優質、外形美觀、皮薄耐運,有的在地面種植後,出現了雌花多、抗霜霉病和枯萎病、果肉味道爽口、汁液多的豐產突變類型。這些成果表明,利用太空育種技術有望獲得早熟、耐低溫弱光、耐濕、抗病等有益突變的瓜類新品系,從而加速瓜類育種水平的進程。..

2.3蔬菜太空育種成就
我國早在.. 1987年就利用高空氣球搭載了甜椒品種「龍椒2號」,後經連續多年的混合選擇,已培育出單果重達250g以上,增產120的早熟新品系;現在已經大面積種植的太空青椒和番茄,不僅葉綠體增多,光合作用增強,青椒的葉片線粒體增多,呼吸作用加強,代謝旺盛,而且產量高,青椒的單果重可達350~600g,單季公頃產達.. 52.5~6O.t,最高可達75t,比普通青椒增產2O~30,並且經中科院遺傳研究所檢測分析,這些太空青椒所含的維生素C提高2O%,可溶性固形物提高25,病情指數減少55;「航遺1號」黃瓜,藤壯瓜多,瓜體奇大,長可達1m,單果重達.. 850~1lOOg,並且抗病力強,特別是雌花開得多,是地面瓜秧的1.5倍,並且碧綠嫩脆、汁多味純、清涼爽口;太空番茄長勢尤為喜人,株高莖粗,果穗增多,比常規番茄增產15以上,最高可增產23.3。「太空櫻桃番茄」的含糖量高達13,口感鮮美,可當水果食用。2008年.. 6月.. 29日,由中科院與山東省寧陽縣伏山鎮合作開發的山東首家太空育種基地在該鎮劉庄村開園,使得中科院首批提供的黃番茄、豇豆、苦瓜、絲瓜、辣椒等.. 15個太空蔬菜品種在伏山紮根發芽。..

2.4花卉太空育種成就
雞冠花、麥稈菊、蜀葵、矮牽牛等,都表現出了開花多、花色變異、花期延長等特點。尤其是粉色的矮牽牛,花朵中出現了紅白相間的條紋。更令人驚奇的是萬壽菊,競能由普通的單層四瓣變成多層六瓣,單株開花上百朵呈立體狀,爭奇斗艷,競相開放,花期能夠延長至.. 6個月以上。..

2.5動物太空育種成就
3隻隨「神舟.. 3號」回歸的烏雞破殼而出,標志著我國首次將空間育種技術成功引入動物育種,不僅在胚胎發育、遺傳變異等方面獲得了理論研究上的突破,而且豐富了動物育種研究的技術手段。

3太空育種的前景展望
太空育種開創了一種全新的育種模式,同時也為發展現代農業提供了新的技術支撐,雖然從總體上講,目前還處於起步階段,但已顯示出誘人的前景。我國早在.. 1986年就在所制定的863計劃中,將空間植物學列入了空間生命研究計劃,這一計劃大大促進了我國太空育種的研究,提高了我國作物育種的水平。2006年.. 9月,我國又發射了實踐.. 8號航天育種衛星,進一步加速我國的航天農業高科技項目的產業化進程。太空育種有望在培育適合我國環境的耐乾旱、耐嚴寒、耐鹽鹼、性能穩定的草、樹和作物方面取得新的突破。如搭乘「神舟.. 5號」回歸的白皮鬆、華山松、側柏、刺槐、沙棘、檸條等用於改善西北生態建設的太空林木種苗,將會極大豐富適宜的造林樹種,提高綠化成效,一旦產業化種植時機成熟,將徹底改變西北地區惡劣的自然生態環境。

我國是目前世界上掌握航天器返地技術的少數國家之一,伴隨著我國航天事業的飛速發展,太空育種必將會和生物技術、核技術的農業應用一樣,在生態農業、生物技術及生物制葯等方面,發揮更大的作用。

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Ⅵ 把種子送上太空再下來種,為什麼果實比較大呢

在數學上,有一個詞叫做「倖存者偏差」,意思是指如果我們只看到經過篩選後的結果,而沒有意識到篩選的過程,將會忽略掉被篩選的關鍵信息。把種子送上太空再去種,種出來的植物果實都非常大,就是典型的倖存者偏差。

之所以我們感受不到這種變化,是因為地球有地磁場可以將太陽風導向地球南北極;臭氧層可以隔絕紫外線,所以我們生活的環境相對比較穩定和安全。

正是因為如此,在地球上,生物發生基因突變的概率較低,大約只有20萬分之一,並且不可預見;但在太空上,生物發生基因突變的概率非常高,一般是百分之幾甚至千分之一,但有利的基因變異僅僅是千分之一到萬分之一的概率。而這相對於地球環境而言,突變的概率已經非常高。

雖然太空種子並不是百分之百會基因突變,但當它們返回地球時,誰也不知道它們究竟哪一個發生了基因突變,此時需要育種師們栽培它們,選拔出一些基因突變的個體。

我們知道,基因突變並沒有方向,此時生物可能會突變成有害個體,比如:抗病性不高等症狀,也有可能突變成有利個體,比如:個頭更大,更甜等。

育種師們會將有利的基因變異挑選出來,繼續播種篩選,然後讓它們自交繁殖。一般情況下,一個農作物至少需要培育4代以上,才有可能收獲遺傳性較為穩定的品種,所以一個品種至少需要培育4年以上。

此時培育出來的太空果實,既有果實更甜的,也有顏色更鮮艷的,還有更大的個體。但是媒體在報道時,喜歡奪人眼球的物種進行報道,由於果實更甜需要現場品嘗,電視機前的人難以感覺到;而顏色更鮮艷的又不如個頭大的有亮點,因此媒體總是喜歡報道個頭更大的太空果實,所以我們就陷入了倖存者偏差之中,以為所有的太空果實個頭都很大。

Ⅶ 未來的太空農業是什麼樣的

為了給長期生活在太空軌道上的人,提供類似地球上的各種美味可口的食物,解決將來更多的太空移民的食物供應,人們提出了建立密封式太空生態環境的構想,設想在太空建立農業基地。早在,20多年前,美國航天局就開始了從事空間農作物耕種和密閉式生態學的研究。

近些年來,美國藉助太空梭從事這種研究更加具體和卓有成效。為研究種子在太空失重條件下的發芽率、休眠、活力和遺傳突變情況,美國曾把參加試驗的植物種子用不同的方法裝放在航天器的有效載荷艙的特製罐內。一部分種子在特製罐內是密封的,避開了某些惡劣的空間環境;一部分種子是敞開的,完全暴露在太空環境中,接受失重、真空、極端溫度變化的考驗和宇宙射線的輻射,然後把這些經過太空旅行的種子同地面的普通種子一齊種在溫室里進行對比試驗,觀察植物對失重環境有哪些明顯的反映,失重環境是怎樣影響植物的生長、發育、成熟和衰變的,為此人們作了許多有趣的試驗。1983年4月4日,美國「挑戰者」號太空梭首次飛行時,曾把11.3千克的蔬菜、草葯和花卉種於送入了空間軌道。這批種子共有46,個品種;其中有非洲的紫苣苔、梅洛迪氏菠菜、克萊姆森氏無刺秋葵、西紅柿、菜豆、甜玉米、黃瓜、萊芝麻等。1984年4月7日,美國的「挑戰者」號太空梭在第五次飛行中,曾把一個裝有大約1400萬粒植物種子的實驗裝置投放到太空軌道,計劃飛行十個月後於1985年2月初,由另一架太空梭帶回地面。試驗目的是看看什麼樣的包裝方式能不受宇宙環境影響。

植物種子的太空試驗的最終目標是開辟太空中的綠洲。因為在太空梭中,宇航員及其乘員所需的氧氣、水和食物,目前都要從地面帶上去,既不經濟又不可靠,很難滿足長久載人航天的需要。為解決這個問題,前蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基曾經提出,必須利用高級植物來充當人在長期宇宙飛行中維持生命的手段。根據這一理論,科洛廖夫提出了製造一種擁有密閉生態循環系統的溫室,選擇一些代謝功能與人有關的植物、動物及微生物、再生氧氣、水和食物,提供二個與地球環境相似的生態環境,給宇航員的長期太空生活提供生命保障,為將來在其他星球建立科學實驗站及太空城市提供類似地球的生態環境。為此,在航天的初始階段,前蘇聯就在1960年發射第二艘宇宙飛船上,對小球藻、紫鴨跖草和各種蔥頭、豌豆、」小麥和玉米種子進行了試驗。爾後還把小球藻送上「東方-5」號載人飛船進行了太空旅行,1971年,前蘇聯在「聯盟-10」號飛船上對鬱金香進行了實驗,發現它返回地面後奇跡般地開了花。1989年,前蘇聯在「禮炮-6」號空間站內設置特別溫室,栽培了小麥、豌豆、蔥、鬱金香和蘭花等多種植物,其中鬱金香開了花,不僅長出了新葉、還生出了活根,這些實驗的成功無疑給空間綠洲開發者們帶來了可喜的信息。

木質素是把植物纖維結合在一起,使植物挺立的一種物質。宇航學家曾擔心,在失重環境下,木質素的生長將受到阻滯。為揭開這個謎,1983年3月,美國「哥倫比亞」號太空梭飛行時,曾把綠豆、燕麥、松樹、黃瓜和豌豆等96種植物種子送上了太空,讓其在貨艙特製的植物器內發芽長葉。實驗證明,燕麥和綠豆的根能從土壤中伸出來,而不是按正常方式向下生長。松樹的根則照常長人土壤。相反,松樹的蛋白質比通常增加了20%~30%。1982年,前蘇聯在「禮炮-7」號空間站里栽種了阿拉伯草,這種植物生長周期約30天,在宇宙空間生長較慢,直到8月2日才綻出花蕾,後在草稈上結了27支花莢,共收獲了200多粒種子。這些實驗,排斥了失重影響植物木質素生長的說法。對宇宙植物栽培學的誕生起了重要作用。

空間綠洲的植物,由於環境條件的變化,和地球上的植物是有區別的。地球上植物由於地球引力的作用,逐步形成了適合於承受重力的機能,如向地性、向光性、頂端優勢等。而宇宙植物生長在無重力或微重力的環境中,情形會發生一些變化,如中國綠豆曾被太空梭帶上太空作試驗,結果綠豆芽朝幾個方向扭曲,生長方向十分混亂,而不是朝光的方向生長,綠豆芽的根有50%以上冒出了土壤,而不是紮根土壤。其次,宇宙植物的細胞和生物化學成分亦可能發生變異,如前蘇聯在宇宙飛船中曾用電刺激的方法,強使蔥長出了綠葉,宇航員在太空品嘗時,發現蔥的味道是苦的。

植物種子的太空之行和太空種植,宣告了宇宙栽培學的誕生。證實了人類開辟空間綠洲技術上的可行性。但在實踐上仍存在許多困難和問題有待人們繼續作長期的探索。

為了可在太空栽培果樹和蔬菜,甚至種上小麥,為持久載人航天和星際航行提供足夠的生活物資保障,一個太空大農業的構想正在孕育和研究之中。

美國農業部的研究人員正在和美國航空航天局確定在太空實現農業種植必須解決的問題。

馬里蘭州白茲維爾農業研究中心的植物生理學家斯蒂文布瑞茲認為,在任何密封環境下栽培植物總要考慮提供什麼樣的生長條件,要考慮光的類型、根系空間、生長介質、土壤或是營養液以及作物對這些條件的適應情況等。

他們把太空視為無限大的密封空間,以光為例,在空間站供給植物的生長方式將會如何?一般情況下長夜會有利於植物根的生長,植物把更多的光合作用產物作為澱粉貯存起來。由此設想用不同於自然晝夜交替循環可引導植物按人們所希望的那樣多長根塊或多長莖葉和果實。

為了獲得植物對光反應的基本特性,布瑞茲開始觀察在光總強度一定的情況下,不同亮度的藍光對大豆生長的影響。在實驗中;把大豆種在植物生長箱中,一部分採用日光燈照明來模擬自然光;另一部分採用低鈉燈照明,它不含藍光,與遮陰時光的特性相當。經過86天以後,在日光燈照射下的大豆有16%的干物質在根部;而無藍光照射的大豆有8%的干物質在根部。植物對光質量變化的反應似乎超過了對養分和水的反應。一般情況下,人們希望根少莖多以便提高產量,但對胡蘿卜應另當別論。

在太空密封環境下,可以通過變光來影響生長;在地球上要改變田間光照條件不大可能,但由於植物長高後會形成遮陰,而在遮陰下藍光較少,所以人們可以用間接的辦法改變照在植物上的光。當需要時人們可以通過變化播種量,改變壟寬或間作套種來增加或減少遮陰量。

在另一實驗中,他們用航空航天局為栽培小麥而設計的微孔管系統來研究限根和根水對植物-生長的分別作用和共同影響,研究證明,像小麥這樣的作物可在營養液中播種、生.長和收獲,甚至在根系極度受限的情況下也是如此。

對太空農業來說,與地球上的無土栽培不一樣,植物不能以水滴的形式吸收水分和養分。在失重或僅有一點離心模擬重力的情況下,為了防止液體流失,水分必須以水膜的形式才能被植物吸收。通過提高管中相對於透過薄膜攝取水分或養分的吸力,研究人員就能使植物生長在養分供應充分而缺水量可測的環境里。這項研究最終會有助於了解植物對於乾旱的生理反應,培育植物的抗旱特性。

總之,將來有一天,人們在太空不會再吃冷藏食物。

Ⅷ 把農作物的種子搭載航天器帶到天空,使種子產生變異,然後在地面種植,從中選育新品種,如太空椒的培育過程

太空育種或者是航天育種

Ⅸ 太空農業是怎樣的

近年來,世界航天大國的航天業發展趨勢是競相向民用發射傾斜,國際社會在空間領域進行著更廣泛的合作。過去,美國與前蘇聯兩家的航天器互為保密封鎖,而今天,美國和俄國卻成為「夥伴」。對於遠征火星,美俄等國科學家已考慮採取聯合行動。並一再聲稱,空間活動將向民用部門傾斜,將轉向注重開發周期短,成本低,風險小,有效益的項目。如製造衛星以及利用太空梭為用戶搭載動植物等。

當前,美國正大力開展太空植物研究。在佛羅里達州成立了肯尼迪太空研究中心後,又在北卡羅來納州大學新近建立了引力生物學中心。科學家將開始研究適於太空旅行的植物。在遠距離的太空旅行中,不僅人要適應無引力狀態,而且為人提供食物和氧氣的植物也是如此。他們選題研究的重點是鈣如何影響植物對引力作出反應的能力。在植物對環境反應過程中,鈣似乎是最重要的化學元素。研究人員將通過用基因技術讓植物控制的能力發生變化,以最終開發出更加適於太空旅行的植物。肯尼迪太空研究中心的一項試驗,是讓一名化學家與3萬株小麥共同生活15天。試驗結果表明,這些小麥為人提供了維持生命所需的氧氣。

目前,美、日、西歐在制定的21世紀太空計劃中,將植物在密封太空艙內的生長和功能列為研究重點,並著手籌建太空農場。美國耗巨資進行太空植物的試驗研究,其目的在於提示和充分證明宇宙飛船最終要成為「會飛的農場」。

國內外科學家充分利用空間的自然輻射,特別是高能粒子和微重力對植物細胞功能的協同作用,誘導細胞生理生化變化和遺傳變異,從而培育出植物新品種。實驗證明,太空飛行可使許多植物細胞的染色體畸變率提高,通過空間誘變處理,能夠選育出優良的新品種。

太空育種始於1984年,美國航空航天局教育處、太陽輻射研究中心和Park種子公司三方合作,將大量蕃茄種子運入太空長期飛行器中,1990年由「哥倫比亞號」太空梭取回。結果表明,這些種子發芽快、幼苗生長正常、後期發育良好、果實豐碩。據悉中國科學院上海植物生理研究所,1995年收割的第4代「太空小麥」和其他良種一樣,金黃色的麥穗上結滿了飽滿的籽粒。與第3代「太空小麥」相比,它的長勢更旺,麥穗更長,結穗更多,麥粒碩大壯實,並有較強的抗赤霉病能力。經測算,畝產可達352千克,比未經太空飛行的多28千克,蛋白質含量高出9%。浙江農科院的專家,歷時3年,選育成的「航育1號」水稻新品系,單株理論產量從22.4克增加到32.8克,畝產由原來的400千克上升到600千克左右,增產幅度為40%以上,而且抗倒伏,早熟高產,穗大粒多,精米率高,適口性好。新品種生長期縮短約15天,株高降低約14厘米,並有抗稻瘟病和白葉枯病等優越性。

利用太空所特有的條件,改良植物品種前景廣闊,並為加快培育優質高產農作物品種開辟了嶄新的途徑,也為科學家深入研究提出了新課題。

國內外的太空試驗證明,對太空農業來說,與地球上的無土栽培大不一樣,植物不能以水滴的形式吸收水分或養分。在失重或僅有一點離心模擬重力的情況下,為防止液體流失,水分必須具備水膜的形態才能被植物吸收。

在太空的特有條件下,篩選何種植物作為它的「寵兒」呢?目前,美國和日本的科學家正在聯合攻關,擬將甘薯作為未來的太空作物,種在航天器中,供宇航員食用。甘薯之所以得此寵幸,是因為它營養豐富,含有多種人體需要的營養物質。經測定,每500克甘薯約產生熱能635千卡,含蛋白質11.5克,糖14.5克,脂肪1克,磷100毫克,鈣90毫克,鐵2毫克,胡蘿卜素0.5毫克,還含有維生素B1、B2、C等。有很高的葯用價值,對於防止便秘和直腸病大有裨益。還含有類似雌性激素的物質,對於保護皮膚、延緩衰老極有利,並能提高免疫力,促進膽固醇排泄,維護動脈血管的彈性。最近,美國生物學家發現,甘薯中富有的一種化學物質可用來預防結腸癌和乳腺癌。日本癌症預防研究所對26萬人的飲食生活與癌的關系進行了調查,發現熟、生甘薯對癌的抑制率分別為98.7%和94.4%,高居於蔬菜抗癌之首,超過了人參的抗癌功能。另外,甘薯適應性強,易栽易活,產量高,只需一小段蔓莖,一小塊切片,甚至一片蘿葉,就能生根成活。種植在航天器內既能補充艙內氧氣,形成一個小小的生態循環密閉環境,還能作為宇航員的新鮮食品。

目前,美國航空航天局科學家在佛羅里達州肯尼迪太空研究中心的特殊實驗室里,採用液體栽培法,在全封閉的環境下進行土豆生長情況的試驗。結果表明,這項試驗中的土豆植株產生的氧氣足夠一名宇航員使用。土豆和甘薯一樣還可以為宇航員提供食物和能量。科學家還收集了土豆葉子排出的「純水」。用它製成飲用水可供4個人食用。

科學家們期望,關於植物對人的基本生命維持系統的研究將會使人類登上火星變成現實。火星之旅預計需要3年時間的長途飛行,但只要種植面積足夠,並種上甘薯和土豆等作物,宇航員就可以在飛行中無飢渴之憂而長期生存。

Ⅹ 太空育種歷程

科學家認為,太空育種主要是通過強輻射,微重力和高真空等太空綜合環境因素誘發植物種子的基因變異。由於億萬年來地球植物的形態、生理和進化始終深受地球重力的影響,一旦進入失重狀態,同時受到其他物理輻射的作用,將更有可能產生在地面上難以獲得的基因變異。綜合太空輻射、微重力和高真空等因素的太空環境對植物種子的生理和遺傳性壯具有強烈影響,但是究竟主要是那些因素產生影響,以及如何產生影響,至今還沒有定論。
經歷過太空遨遊的農作物種子,返回地面種植後,不僅植株明顯增高增粗,果型增大,產量比原來普遍增長而且品質也大為提高。
太空環境對植物基因產生影響已經得到各國科學家的證實。但是對太空育種原理的解釋仍在爭論之中。

太空農業(Space Agriculture)是繼地球農業、海洋農業以後,以航天技術為基礎,開發利用太空環境資源而開辟的一個嶄新的農業領域。其中包括利用衛星或高空氣球攜帶搭載作物種子、微生物菌種、昆蟲等樣品,在太空宇宙射線、高真空、微重力等特殊條件作用下,誘發染色體畸變,進而導致生物遺傳性狀的變異,快速有效地選育新品種的空間誘變育種;利用衛星和空間站在太空環境下直接種養生產農產品,用於解決太空人員的食物來源,甚至返銷地面以補稀缺。

俄羅斯1997年進行模擬太空蔬菜水培試驗,成功地種出「月球生菜」、「宇宙胡蘿卜」、「外太空番茄」等。同年俄羅斯農業科學院和國家宇宙局在「和平號」太空站上的太空溫室里試種的「太空小麥」又獲成功。目前美國、日本的科學家也正在聯合攻關,將甘薯種在航天器里,不僅可以補充艙內氧氣,而且可供宇航員食用。可見,太空這一無菌、高潔凈、高真空、微重力、強輻射的得天獨厚的特殊環境,也是食品資源向新領域延伸的一個新舞台。

自1987年以來,我國育種工作者富有獨創性地首先開始利用返回式衛星和高空氣球搭載農作物種子,進行空間誘變育種研究取得了一批極有價值的研究資料和成果,獲得了一些對產量有突破性影響的罕見突變,選育出一些有應用前景的新品系。這一方法的特點是變異幅度變大、有益變異增多、育種周期縮短,如1987年利用高氣球搭載的甜椒品種"龍椒二號",經連續多年混合選擇,已培育出果重達250克以上,增產120%的早熟新品系。1987年利用高空氣球搭載了粳稻品種"中作59"和"海香",其M2代在11個性狀上均出現廣幅的分離,不僅從中獲得了產量、品質明顯改進的新品系,而且從中選育出能夠恢復秈型雄性不育系育性的粳稻恢復基因突變系,這是迄今利用其它手段難以獲得的罕見突變,它將對水稻亞種間雜種優勢利用產生重大影響,目前已從中選育出10多個綜合農藝性狀好、恢復力強的恢復系,以其配製的雜種一代優勢顯著,可望很快應用於生產。1992年利用高空氣球搭載的水稻品種"ZR9",經三年選育,獲得早熟、高產、優質的新品系--"航育1號",畝產最高達700公斤,目前正在進行生產試驗和試種,等等。

利用航天技術進行農作物育種工作是一個具有中國特色的新興研究領域,雖然從總體上來說,目前仍處於起步階段,但已顯示出誘人的前景,和生物技術、核技術農業應用等一樣,空間技術育種將成為促進我國糧食增產,緩解糧食壓力的一條有效途徑。

糧食問題將是一個長期的帶有根本性的戰略問題,任何時候都不能有絲毫放鬆。而解決糧食問題必須依靠科技進步也將是長期的帶有根本性,航天育種雖然是新生事物,卻已顯示出其活力和生命力,加上在國際上的優勢和特色,應當從我國國情出發,給予必要的扶植和支持,特別是"九五"期間,要在以往工作的基礎上,加強總體規劃,系統統籌,精心設計,組織農業育種和航天技術兩方面的精幹技術隊伍,基礎研究和應用、開發研究相結合,宏觀研究和微觀研究相結合,高新技術和常規技術相結合,跨部門、跨專業團結協作,進行聯合攻關,重點開展地面育種應用和機理研究及模擬試驗、搭載設備研製兩大方面工作。農業部門和航天部門有合作、有分工,相信在國家計委、科委的支持下,會使這一高新技術盡快地在農業生產中發展大作用,為農業上新台階,解決我國糧食問題做出新貢獻。作為農業主管部門,支持促進農業發展的科技發展,是我們義不容辭的責任,我們將精心組織技術隊伍,精誠地和航天部門、航天專家們一起,共同努力,推動航天育種事業的迅速發展。航天育種前途無量!

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