太空育种的原理是什么

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太空育种的原理是什么?~

在太空中,独特的环境是人类一直在研究的项目之一,同时也是很难模拟的。育种的方式的大部分方法就是随机突变,定点突变的技术在分子育种中应用也比较广泛,但有个很大的限制是必须对动植物的功能基因及基因调控功能原件的了解,这是比较深入的。在普遍的育种方式中,人们采取不深入研究(生物体性状的表现是一个庞大复杂的互相作用的各种通路组成,对于大部分动植物来说研究透彻是不现实的。即使是一个物质的产生,也需要大量的实验数据来搞清楚它如何产生,关键酶和通路如何),而是靠大量的工作,对育种的结果进行筛选,就是人工选择的过程,排除不好的,选择好的。举个例子,袁隆平的杂交水稻前体,是他老人家带着好多个徒弟全国找了好几年才找到的,目的说白了就是为了在自然突变中筛出一株合适的野生株。在微生物突变育种,几种主流的方法也是化学物质、紫外诱变,还有通过插入基因的方式诱变,目的都是随机的改变生物体基因序列,然后通过筛选获得目标突变体。从这个角度来讲,太空诱变是一种新的诱变方式,能实现这种方式也就几十年的时间,它的效果还有待研究,不能说明它就有用还是没用,但有研究的必要,因为它在几十年前的人类的历史上还没有做过。

太空育种的机理是,太空中具有失重、高真空、宇宙高能粒子辐射、宇宙磁场的综合作用,能使植物DNA链条发生断裂或重组,基因组发生易位,产生新的突变体。当然,这种突变是随机的,可以像选种一样挑选那些产生了较好变异的品种。现在,我国经过太空育种的作物有50多个品种,其中有的已经大面积推广。

原理:

诱变育种技术,太空育种可使作物本身的染色体产生缺失、重复、易位、倒置等基因突变。这种变异和自然界植物的自然变异一样,只是时间和频率有所改变。

太空育种本质上只是加速了生物界需要几百年甚至上千年才能产生的自然变异。太空中宇宙射线的辐射较强,这是植物发生基因变异的重要条件。

扩展资料:

应用实例

太空育种已得到一定程度的应用。太空椒的果实比在陆地上培育的果实要大得多,口味、重量和外形发生了变化。太空黄瓜航遗一号早已通过了国家品种审定,最大单果重1 800 g,长52 cm,Vc含量提高了30%,可溶性固形物含量提高了20%左右,铁含量提高了40%。

说明太空诱变可以获得高营养成分、口感好的突变体。太空菜葫芦长达75 CITI,平均单果重4 kg左右,最大单果重8 kg,含有可治糖尿病苦瓜素。太空番茄平均单果重在350 g左右,最大单果重375 g,产量75 000 kg/公顷左右。

此外,太空搭载的长形茄子,单果重达350 g,口感非常鲜嫩。太空甜椒872可溶性固形物含量提高了20%,在太空甜椒中获得了1个黄色后代和1个红色后代,可以获得太空五彩椒系列,而不同于以往五彩椒通过太空诱变获得的黄色甜椒和红色甜椒。

虽然太空育种前景诱人,但这项事业的产业化还不尽如人意,许多成果还停留在中试阶段和小规模生产阶段。据统计,以应用太空育种最多的水稻为例,最好的品种也只推广了20万公顷,这和杂交水稻推广上千万公顷的规模有天壤之别。

参考资料来源:百度百科-太空育种



根据现代遗传学原理,物种的进化,也就是说新物种的产生,是由于基因的突变,然后适应环境而产生的。 而将种子送入太空,将失去地球磁场的对太空极大量的宇宙粒子等各种辐射的屏避作用,种子受到大剂量辐射的照射,从而产生基因突变的概率迅速上升,这样,这些种子发芽生长后,就会产生许许多多产生了变异的植株。人们就可以从中选择适合人类需要的新的变异种。从而大加速了育种的进程,也大大加大了选育新种和范围。多年来,太空育种的实践,选育出了许多新品种,也充分证明了这个理论。
经历过太空遨游的农作物种子,返回地面种植后,不仅植株明显增高增粗,果型增大,产量比原来普遍增长而且品质也大为提高。
太空环境对植物基因产生影响已经得到各国科学家的证实。但是对太空育种原理的解释仍在争论之中。
科学家认为,太空育种主要是通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异。由于亿万年来地球植物的形态、生理和进化始终深受地球重力的影响,一旦进入失重状态,同时受到其他物理辐射的作用,将更有可能产生在地面上难以获得的基因变异。综合太空辐射、微重力和高真空等因素的太空环境对植物种子的生理和遗传性壮具有强烈影响,但是究竟主要是那些因素产生影响,以及如何产生影响,至今还没有定论。

现在的主流观点是,太空育种主要是通过强辐射,微重力和高真空等太空综合环境因素诱发植物种子的基因变异
太空环境对植物基因产生影响已经得到各国科学家的证实,但是对太空育种原理的解释仍在争论之中。

基因突变

诱变育种技术,太空育种可使作物本身的染色体产生缺失、重复、易位、倒置等基因突变。这种变异和自然界植物的自然变异一样,只是时间和频率有所改变。


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