近日,由山東菱花集團(tuán)引進(jìn),通過(guò)航天育種培育出的大豆新品種“小康一號(hào)”,日前在濟(jì)寧試種成功,最高地塊畝產(chǎn)量超過(guò)250公斤。
這項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了大豆的基因突變,培育的非轉(zhuǎn)基因大豆達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果,但它能否抵御國(guó)外轉(zhuǎn)基因大豆的沖擊呢?
“航天大豆”的山東樣本
濟(jì)寧市農(nóng)技站站長(zhǎng)楊洪賓:“通過(guò)剛才測(cè)量,行距是53(公分),株距10公分,這樣說(shuō)來(lái),一畝地就是12000株,它平均單株粒數(shù)130粒,千粒重按20克計(jì)算,是265公斤。”10月17日,在山東菱花集團(tuán)梁山農(nóng)場(chǎng),濟(jì)寧市農(nóng)技站站長(zhǎng)楊洪賓正在對(duì)今年試種的航天大豆“小康一號(hào)”進(jìn)行測(cè)產(chǎn),結(jié)果顯示,“小康一號(hào)”平均畝產(chǎn)量比普通大豆增產(chǎn)幅度20%到30%。
“小康一號(hào)”由山東菱花集團(tuán)引進(jìn),今年試種面積800畝,是通過(guò)航天育種技術(shù)培育的非轉(zhuǎn)基因大豆品種,這項(xiàng)技術(shù)利用宇宙空間物理狀況,實(shí)現(xiàn)大豆的基因突變,達(dá)到優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)效果。通過(guò)航天育種培育出的大豆新品種“小康一號(hào)”,在濟(jì)寧試種成功,最高地塊畝產(chǎn)量超過(guò)250公斤,這在山東尚屬首次。
“原來(lái)的常規(guī)育種技術(shù)培育出來(lái)的大豆,一般在200-300斤左右,所以大家都認(rèn)為大豆是一種低產(chǎn)作物,種植起來(lái)綜合效益不如其他作物。而航空大豆表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)還是比較明顯,一個(gè)是結(jié)莢性能較強(qiáng),第二個(gè)是自我調(diào)節(jié)能力強(qiáng)。當(dāng)?shù)剞r(nóng)委專家馬鳳志指著一株大豆解釋,凡是種植稀的地方,航天大豆的擴(kuò)杈力度較大,他身邊的一株就擴(kuò)了5個(gè)杈,株粒數(shù)大幅增加。
實(shí)際上,航天大豆的種植在山東并非個(gè)例。
去年3月,煙臺(tái)民間科研人員徐云增依靠航天誘變技術(shù)培育的高產(chǎn)、高蛋白大豆新品系HD-1,通過(guò)山東省科技廳組織的科技成果鑒定!拔覀冄兄频母弋a(chǎn)、高蛋白大豆新品系HD-1,春播產(chǎn)量可達(dá)370公斤以上,夏播產(chǎn)量可達(dá)240公斤,產(chǎn)量比對(duì)照品種‘中黃13’提高42.3%;大豆的蛋白含量高達(dá)48.4,比‘中黃13’高出8個(gè)百分點(diǎn)!
徐云增2000年退休后,正趕上世界種子會(huì)議召開(kāi),“一粒種子可以改變一個(gè)世界”這句話讓他瞄上航天育種。
航天育種是把種子帶到太空當(dāng)中,利用太空的空間環(huán)境,包括宇宙輻射、微重力和弱地磁場(chǎng)等多種因素,實(shí)現(xiàn)種子內(nèi)部基因的變異。航天育種風(fēng)險(xiǎn)很大,成功率尚不到1%。而且,我國(guó)搞航天育種的大都是科研機(jī)構(gòu)和有實(shí)力的單位,個(gè)人搞航天育種的極少。這是因?yàn)樾l(wèi)星空間有限,搭載費(fèi)用驚人。
2003年,徐云增、孫蒞瑤、姜利等人花費(fèi)昂貴的搭載費(fèi)用,通過(guò)中國(guó)空間技術(shù)研究院將“中豆13”通過(guò)返回式衛(wèi)星搭載,第一次實(shí)驗(yàn)以失敗告終。2004年,第二次搭載54克豆種,獲得成功。他們?cè)跓熍_(tái)、濰坊、威海等八地區(qū)進(jìn)行了連續(xù)種植選育。2007年,在煙臺(tái)市科技局、市科協(xié)和老科技工作者協(xié)會(huì)的多方支持下,他們終于選出高產(chǎn)大豆新品種。2008年,制訂出一套高產(chǎn)栽培技術(shù)規(guī)程。到2012年,在東營(yíng)找到合作伙伴,建立了航天大豆種植、加工基地。在長(zhǎng)達(dá)8年的培育時(shí)間,煙臺(tái)航天大豆在山東、湖北等地種植,其優(yōu)良特性和增產(chǎn)效果得到廣泛認(rèn)可。目前,僅山東省就種植2000多畝。
航天大豆PK轉(zhuǎn)基因技術(shù)
中國(guó)曾是世界最大的大豆生產(chǎn)國(guó)和出口國(guó)。自20世紀(jì)50年代以后,特別1996年以來(lái),美國(guó)大力發(fā)展轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn),躍居世界大豆出口第一大國(guó)。隨后,巴西、阿根廷轉(zhuǎn)基因大豆生產(chǎn)發(fā)展迅速,大豆產(chǎn)量也先后超過(guò)中國(guó),使我國(guó)轉(zhuǎn)而成為世界最大的轉(zhuǎn)基因大豆進(jìn)口國(guó)。
大豆產(chǎn)業(yè)鏈條很長(zhǎng),涉及種植、油脂加工、食品加工、養(yǎng)殖業(yè)、醫(yī)藥、化纖等行業(yè),已被業(yè)內(nèi)人士視為重要戰(zhàn)略物資。不僅如此,轉(zhuǎn)基因大豆還給國(guó)民健康造成新的威脅。
唯因如此,航天大豆備受關(guān)注。
“中國(guó)大豆產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、應(yīng)用廣,航天大豆給大豆產(chǎn)業(yè)集群帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)效益將以數(shù)千億元來(lái)計(jì)算!眹(guó)務(wù)院新農(nóng)村建設(shè)領(lǐng)導(dǎo)小組副組長(zhǎng)程振華說(shuō)。
從經(jīng)濟(jì)效益上比較,種植航天大豆比種植普通大豆每畝增收852元,增加經(jīng)濟(jì)效益一倍以上,比種植玉米每畝增收120元。且種植大豆能使土壤疏松,收獲后根瘤菌落在土壤中,是天然的肥料。對(duì)普通農(nóng)民來(lái)說(shuō),種植航天大豆效益提高了,無(wú)疑會(huì)提高農(nóng)民種大豆的積極性。
不容忽視的是,航天大豆所含的蛋白質(zhì)要比普通大豆高出8個(gè)百分點(diǎn)。
“對(duì)大豆加工企業(yè)而言,多出一個(gè)百分點(diǎn),就意味著每加工一噸大豆能增加效益70元;8個(gè)百分點(diǎn)算下來(lái),即每加工一噸大豆能增加效益560元!鄙綎|萬(wàn)得福集團(tuán)的董事長(zhǎng)劉季善告訴記者,萬(wàn)得福每年生產(chǎn)大豆蛋白2萬(wàn)噸,未來(lái)計(jì)劃在當(dāng)?shù)卮竺娣e播種煙臺(tái)的“航天大豆”,用來(lái)加工大豆蛋白、精練豆油和系列保健品,可以預(yù)見(jiàn)的是,大豆蛋白質(zhì)含量增加將會(huì)為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益帶來(lái)利好。
“現(xiàn)在關(guān)鍵的問(wèn)題是大面積推廣和產(chǎn)業(yè)化,這方面還需一個(gè)過(guò)程!毙煸圃稣f(shuō),下一步,他們將不斷向社會(huì)輸送優(yōu)良的航天品種,吸引和凝聚高層次人才,形成產(chǎn)、學(xué)、研、銷(xiāo)一體的產(chǎn)業(yè)鏈條,通過(guò)企業(yè)+農(nóng)戶的方式實(shí)現(xiàn)航天大豆的推廣和產(chǎn)業(yè)化種植。
那么,航天大豆和轉(zhuǎn)基因大豆有什么區(qū)別?
中國(guó)空間技術(shù)研究院的研究員馬世俊告訴記者,“與轉(zhuǎn)基因大豆相比,航天育種是一種安全的育種方式。它是利用宇宙空間諸多特有條件,使作物種子自身染色體發(fā)生變異,航天大豆沒(méi)有導(dǎo)入外來(lái)基因,因此不會(huì)產(chǎn)生不良物質(zhì)!
“太空農(nóng)場(chǎng)”的地球產(chǎn)業(yè)鏈
早在二十世紀(jì)60年代初,前蘇聯(lián)及美國(guó)的科學(xué)家開(kāi)始將植物種子搭載衛(wèi)星上天,在返回地面的種子中發(fā)現(xiàn)其染色體畸變頻率有較大幅度的增加。二十世紀(jì)80年代中期,美國(guó)將番茄種子送上太空,在地面試驗(yàn)中也獲得了變異的番茄,種子后代無(wú)毒,可以食用。
1996年至1999年,俄羅斯等國(guó)在“和平號(hào)”空間站成功種植小麥、白菜和油菜等植物。目前國(guó)外根據(jù)載人航天的需要,搭載的植物種子主要用于分析空間環(huán)境對(duì)于宇航員的安全性,探索空間條件下植物生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律,以改善空間人類生存的小環(huán)境,其目的在于要使宇宙飛船最終成為“會(huì)飛的農(nóng)場(chǎng)”,最終解決宇航員的食品自給問(wèn)題。迄今為止,國(guó)外尚未見(jiàn)到有關(guān)專門(mén)利用航天誘變進(jìn)行農(nóng)作物育種的研究報(bào)道。
我國(guó)航天育種研究開(kāi)始于1987年,到目前為止,我國(guó)利用返回式衛(wèi)星先后進(jìn)行了13次70多種農(nóng)作物的空間搭載試驗(yàn)。據(jù)了解,航天育種工程項(xiàng)目以我國(guó)成熟的返回式衛(wèi)星技術(shù)為平臺(tái),生產(chǎn)符合育種工作需要的育種專用返回式衛(wèi)星一顆、運(yùn)載火箭一枚,以糧、棉、油、蔬菜、林果花卉等為重點(diǎn),考慮各種不同作物的不同生態(tài)區(qū)域,選擇9大類2000余份種子材料,進(jìn)行空間試驗(yàn),并建設(shè)國(guó)家農(nóng)作物航天誘變技術(shù)改良中心。種子回收后,經(jīng)過(guò)育種篩選,培育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的優(yōu)異新品種,進(jìn)行推廣和普及,并利用地面模擬試驗(yàn)裝置研究各種空間環(huán)境因素的生物效應(yīng)與作用機(jī)理,探索地面模擬空間環(huán)境因素的途徑,提高空間技術(shù)育種效率。通過(guò)航天育種工程項(xiàng)目的實(shí)施,擬選育高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的10到15個(gè)有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的優(yōu)異新品種,使主栽品種單產(chǎn)提高10%左右,推廣面積達(dá)到3000到5000萬(wàn)畝,增產(chǎn)糧食20到30億斤。
馬世俊告訴記者,經(jīng)過(guò)特殊的太空過(guò)濾處理,太空蔬菜產(chǎn)量高且耐高溫,比起普通的蔬菜來(lái)說(shuō)更利于生長(zhǎng),有很強(qiáng)的抗旱和預(yù)防病毒入侵的能力及多種優(yōu)點(diǎn)。太空蔬菜不需要噴灑農(nóng)藥,也更適合運(yùn)輸儲(chǔ)藏。同時(shí),太空蔬菜的維生素含量高于普通蔬菜2倍以上,對(duì)人體有益的微量元素含量都有所提高。