航天育种高层论坛论文选编 江西航天育种研究现状及发展对策 罗绍春陈光宇曹丰生徐开诚 ( 中国南方航天育种技术研究中心，南昌3 3 0 2 0 0 ) 摘要江西是我国最早开展航天育种研究工作的省份之一。本文介绍了江西从事航 天育种工作8 年来所取得的成就，分析了存在的问题，提出了一些发展策略。 航天育种技术是近十几年出现的育种新技术，它利用返回式卫星( 航天器) 将植物种 子带上太空，太空特有的环境因素( 如空间宇宙射线、微重力、高真空、重粒子、交变磁 场等) 对植物的诱变作用产生各种基因变异，再返回地面选育出新种质、新品种。与地面 常规育种相比，航天育种具有突变多、变异大、稳定快的特点，是培育高产、质优、早熟、 抗病农作物新品种的有效途径。江西省农作物航天育种研究起步早，与我国航天育种研究同 步。十多年来，江西省农业科学院组织省内科研单位进行航天育种攻关，培育出“航9 8 ”、 “太空莲”、“赣早籼3 3 号”等2 0 多个农作物新品种，为江西乃至全国航天育种事业作出了 较大贡献。本文介绍了江西航天育种所取得的成就，分析了存在的问题，并提出了今后航天 育种事业的发展对策。 1江西航天育种发展现状 早在1 9 8 8 年，江西省宜丰县农科所就与中科院遗传所合作，将纯系水稻“农垦5 8 ”种 子搭载8 8 8 5 卫星。经地面连续观察，选育出优质、耐寒水稻新品系及有色和多年生水稻品 种，1 9 9 2 年通过中科院组织的现场验收，成为我国航天育种史上第一个研究成果。之后， 江西正式成立航天育种协作组，大规模开展航天育种研究工作，一大批育种家投入到航天育 种这个新兴领域。 1 1 研究机构 江西开展航天育种的农业研究机构先后有1 4 家( 见表1 ) ，牵头单位为江西省农业科学 院，该院先后有6 个专业研究所( 中心) 参与了航天搭载和新品种( 新材料) 选育工作。 江西农业大学、广昌白莲所、宜春地区农科所、抚州地区农科所、泰和乌鸡原种场等单位也 都把各地的特色农作物( 家禽) 品种送上太空，并从中选育出一批突破性的新品种。 1 2 研究作物 据不完全统计，江西省自1 9 8 8 年始至今已有50 多种江西特色作物1 0 0 多个品种搭载返 回式卫星进行了航天育种试验( 表1 ) 。水稻航天育种一直是我省开展工作的重点领域，搭 航天育种高层论坛论文选编 1 4 5 载的水稻品种( 资源) 达到4 0 多份，一大批航天搭载的水稻品种正在田间开展新品种选育 工作。目前已有省农科院水稻所、江西农大农学系和抚州、赣州、吉安、宜春、新余等地农 科所开展了水稻航天育种研究工作。我省广昌县是我国著名的“白莲之乡”，白莲生产有 1 3 0 0 多年的历史。生产的通心莲色白、粒大、味甘、清香，为历代贡莲。该县白莲生产面 积达8 万亩，占耕地面积的3 6 ，是最主要支柱产业，也是农民增收和财政增长的重要来 源。但是，由于长期以来白莲生产品种单一、产量低、品质逐年下降，严重影响白莲产业的 发展。为此，该县白莲所1 9 9 4 年开展了白莲航天育种研究，成功地选育出“太空莲”系列 品种。该县还将利用航天育种技术继续开展白莲新品种选育工作。另外，苎麻、油菜、花 生、芦笋、香豌豆、猕猴桃、食用菌、泰和乌鸡等一大批江西特色农作物叶正在开展航天育 种研究。 表l江西航天育种基本情况表 注：标记“书”为在研作物 1 3 主要研究成果 1 3 1 “航9 8 ”江西省农科院水稻所育成的水稻二晚恢复系，2 0 0 4 年已申请国家品种权 保护( 公告号：C N A 0 0 1 3 5 6 E ) 。该品种选用一晚“明恢6 3 ”种子于1 9 9 2 年搭载9 2 1 0 0 6 返回式科学卫星进行航天诱变，回收后经地面选育出表现比对照早熟的单株，再经多代系统 选育，培育成新的水稻二晚恢复系“航9 8 ”。该所利用“航9 8 ”作恢复系配制了一大批杂 交水稻新组合，有通过品种审定的“S P 优1 9 8 ”、进人示范种植的“T 优航9 8 ”，正在进行 区试的“金优航9 8 ”、“丰优航9 8 ”，进人多点试种的“汕优航9 8 ”、“玉香优航9 8 ”和 “天丰优航9 8 ”等。 1 3 2 “太空莲”系列品种1 9 9 4 年江西省广昌县白莲科研所将地方白莲品种搭载 1 4 6 航天育种高层论坛论文选编 “9 4 0 7 0 3 ”号返回式卫星培育而成。目前已有5 个太空白莲品种( 太空莲1 5 号) ，分别适 宜田栽或湖栽。“太空莲”品种具有生育期长、花多、蓬大、结实率高、颗粒大、产量高等 特点。特别是太空莲1 、2 、3 号品种，与常规品种相比，生育期长3 0 一3 5 天，早熟5 7 天，采摘期长2 0 3 0 天；每亩有效蓬( 花数) 5 0 0 0 6 0 0 0 蓬，比常规品种多1 0 0 0 2 0 0 0 蓬；每蓬实粒数为2 3 3 0 粒，比常规品种多7 1 0 粒；结实率8 5 9 0 ，比常规品种高1 0 一1 5 个百分点；每5 0 0 克粒数4 6 0 4 8 0 粒，比常规品少3 0 一4 0 粒，超过出口莲标准；亩产 8 0 1 2 0 公斤，比对照杂交品种“赣莲6 2 ”增产6 0 以上，比常规品种高1 2 倍。2 0 0 4 年 该成果获江西省科技进步二等奖。 1 3 3 “赣棉1 2 号”江西农业大学搭载中国第1 3 颗返回式卫星育成的特优质专用陆地 棉新品种。2 0 0 1 年，“赣棉1 2 号”在江西省永修县示范种植，平均亩产籽、皮棉为 2 2 9 2 1 k g 和9 6 2 7 k g ，与当地主栽品种产量水平相当。经农业部棉花纤维品质检查中心 H V l 9 0 0 检测，纤维长度3 3 4 3 m m ，比强度2 5 C N t e x ，马克隆值4 6 。经工业生产试用，其 原棉可纺6 0 S 精梳纱，纱线各项品质指标均超过国家标准优等纱指标的要求，可替代一般要 求的6 0 S 精梳纱品种的长绒棉，作纺高支纱的配棉使用。该品种是中国第一个通过审定合格 的航天陆地棉新品种，填补了国内纺高支纱陆地棉品种的空白，并在江西省鄱阳湖棉区组织 种植。 1 3 4 “赣晚籼3 3 号”赣晚籼3 3 号系江西省抚州市农业科学研究所、中国科学院遗传 与发育生物学研究所、江西省抚州市种子公司等单位共同选育而成的高档优质红米航天晚籼 品种。2 0 0 2 年4 月通过江西省级技术鉴定，成果达国内同类研究的领先水平。2 0 0 3 年3 月， 通过江西省品种审定。 1 4 成功经验 1 4 1 领导重视江西自1 9 9 8 年开展航天育种研究以来，得到省科技厅、省农业厅、省计 委、省财政厅等政府部门的高度重视和支持。水稻、白莲等作物航天育种研究曾被列入国家 8 6 3 计划子项目，省科技厅、省农科院列航天育种专项进行研究。在中国空间技术研究院的 关心和支持下，江西省农科院与北京天星航天育种研究开发中心共同成立了“中国南方航 天育种技术研究中心”，由分管科研的副院长担任主任，并聘请分管农业的副省长担任“中 国南方航天育种技术研究中心”高级顾问。 1 4 2 科技人员研究积极性高江西是全国较早开展核辐射育种的省份之一，利用核诱变 技术先后培育出“M 1 1 2 ”、“广秋”、“赣晚籼2 3 号”等江西乃至全国的水稻当家品种，为 我国农作物新品种选育作出过重大贡献。我国开展返回式卫星搭载农作物种子试验后，江西 广大育种家认识到，航天诱变将是今后培育农作物新品种的有效途径，并大量开展航天育种 研究工作。仅水稻一种作物就有4 0 多各品种进行了航天搭载，从事水稻航天育种的科技人 员达到3 0 多人。实践证明，育种家的积极参与是航天育种工作取得成绩的关键。 1 4 3 选准研究作物根据省内农业产业结构特点和生产中存在的问题，江西航天育种工 航天育种高层论坛论文洗编 1 4 7 作者一开始就把地方优势农作物作为育种的对象。水稻是江西最主要的粮食作物，也是航天 育种工作的主攻方向。全省有9 个研究机构对水稻进行了航天育种研究，培育了一大批航天 水稻新品种( 组合) 。近年来，仅江西省农科院就选育航天水稻品种( 组合) 5 个，还有4 个组合正在进行品比试验或参加区试。此外，白莲、苎麻、乌鸡等都是江西特色优势农产 品，选择这些品种进行航天育种，一旦获得突变性新品种，将大大促进产业升级，为江西农 业发展、农民增收起到强有力的推动作用。 1 4 4 坚持走市场化道路开展航天育种研究必须要以实现产业现代化为目标，以连接国 内外农产品市场、帮助农民将农产品顺利进入国内外市场为重点，着力培育具有自主知识产 权、具有较强竞争力的农作物新品种，实现农业增效和农民增收。江西航天育种工作者探索 出了一条“科研一企业一农户”相结合的事业发展道路，“航9 8 ”、“s P 优I9 8 ”已经同 “隆平高科”、“农科种业”等大型种子公司进行联合开发。“太空莲”也已进入北京北海公 园、广东三水荷花世界、澳门卢廉若公园等著名景区，江苏、山东、广西等省都已推广种 植。实践证明，市场化道路有力地促进了江西航天育种产业的发展。 2 存在问题 2 1 缺乏合作 目前科研单位进行航天育种研究合作力度不够，存在各自为阵的现象。由于研究人员对 自己的研究材料过于保密，往往使通过航天育种途径获得的特异种质资源难以得到充分的应 用。 2 2 项目少、经费紧 虽然全省参与航天育种研究的机构不少，但大多数研究规模小、项目少、经费紧，缺乏 政府科技管理部门的引导与支持，缺乏龙头企业的参与。 2 3 研究队伍参差不齐 有的企业或研究机构不顾有无研究力量和条件，一味进行航天搭载，存在赶时髦现象， 低估了航天育种工作的难度和艰苦性。有的甚至闹出了上半年种子上天，下半年航天产品就 已经上市的笑话。珍贵的搭载材料，拿回后仅做简单的栽培，白白地浪费了航天搭载的重要 变异。 2 4 缺少标准化试验规程 航天育种是- - I - J 崭新的科学，是宇航、育种、遗传、生理、生化及分子生物学等科学的 综合学科。目前，航天育种许多技术规范尚未制定，在种子搭载、地面选种、品种审定、示 范园建设、种子销售和推广等方面还存在许多不完善的地方，多数工作需要育种工作者凭以 往常规育种经验，需要有关部门尽快加以引导和规范。 航天育种高层论坛论文选编 3 发展对策 3 1 提高对航天育种的认识 航天育种是进行农作物新品种选育的有效途径，但各研究机构及研究人员之间对航天育 种的认识存在较大的差距。有的缺乏对航天育种的必要了解，片面地否定航天育种的成绩。 有的有过度地宣扬航天育种，把航天育种当成是农作物育种万能药膏。有必要利用电视、电 台、报纸、网络等媒体宣传航天育种的重要意义，普及航天育种知识，使人们对航天育种有 一个科学的认识。 3 2 建设好南方航天育种技术研究中心 为促进航天育种研究工作，在省领导和中国空间技术研究院的关心、支持下，江西省农 科院已经与北京天星航天育种技术研究开发中心共同成立了“中国南方航天育种技术研究 中心”。江西有关部门将以此为契机，加大对航天育种研究工作的投入，促进江西主要优势 农作物航天育种联合攻关，并加强与南方各省航天育种研究机构的协作，共同建设好“中 国南方航天育种技术研究中心”。一项科学研究事业的发展，取决于一批高素质的人才，而 人才要发挥最大的潜能，需要一个好的平台，建设好“中国南方航天育种技术研究中心” 将为广大航天育种工作者提供施展才华的舞台。 3 3 加强航天育种基础理论研究，开展跨学科联合攻关 航天搭载的目标是使作物发生性状变异，创造有利基因资源。航天诱变是高能粒子、高 真空、微重力和交变磁场等因素的综合作用，研究不同单因子和复合因子的诱变规律，是提 高诱变频率和进行航天定向诱变的基础，也是研究航天育种机理的前提。目前，我国航天育 种工作很多还处于起步阶段，许多工作还带有一定的探索性，加