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图片名称: 国际突变品种数据库1950~2020年每年收录的诱变新品种数量及其分布
出版日期: 2023-03

中国航天育种产品的安全性分析

一 航天育种空间诱变对种子的影响分析

(一)突变:进化的基础

地球上之所以有这么多种类丰富、形态各异的动植物和微生物等,都是亿万年来生物进化的结果。而进化的基础就是突变,在适者生存、物竞天择的规则下,各种微小或重要的突变被保存和积累下来,构建成千变万化的大千世界。

因此,突变是自然界就存在的,而航天育种仅仅是提高了植物的突变概率,突变方向依然是随机的。在地面选育过程中,还要根据不同的育种目标定向筛选,剔除掉不好的变异,保留有益的变异。

(二)空间诱变因素

航天搭载的空间诱变因素有4类,分别是空间辐射、微重力、地球磁场和高真空。其中,空间辐射是带电粒子辐射,存在于地球辐射带、银河宇宙线、太阳宇宙线,而太阳宇宙线的强弱与太阳的活动动态密切相关(见表1)。

空间诱变的首要因素——空间辐射不同于X射线、伽马射线,是中子、质子、重离子和其他次级粒子造成的辐射。在航天育种空间范围内,带电粒子有不同的辐射源,其辐射粒子类型和存续时间也各不相同。[1]

表1 宇宙辐射源类型
辐射源 辐射粒子类型 存续时间
地球辐射带 电子、质子 持续辐照
银河宇宙线 质子、重离子 持续辐照
太阳宇宙线 质子、重离子 太阳耀斑爆发*
*太阳耀斑发生的存续时间从几分钟到几小时不等。

表1 宇宙辐射源类型

微重力也会导致植物变异。经过亿万年动植物自身对环境的适应和环境对动植物的筛选,生物的生长已经适应了地球表面的重力水平。早在1872年,达尔文就研究发现了植物生长过程中的向光性和负向重性。

从地球核心到地球表面,重力水平呈线性递增,在地球表面达到峰值。从地球表面到外层空间,重力水平呈指数级下降。在距离地表100公里的高空,重力水平变化尚不明显,仅仅降