山东首次！村里的“太空土豆种子”是如何炼成的？

转自：桔子财经

记者 都亚男  王建伟 马志勇  孙文丽 李梦晴 徐宁 李庆都 

3月29日，在德州乐陵许家村的一个大棚里，一万株绿油油的马铃薯“实生苗”已经长至10公分高，这些苗子来自于国家马铃薯工程技术研究中心，而它们的“原身”——实生籽去年年底刚刚回到地球上。

从太空回来的马铃薯实生籽催芽后成为“实生苗”，移栽至德州乐陵许家村的一个大棚里生长。   摄影：齐鲁晚报记者 李庆都

去年12月4日，2万粒马铃薯实生籽搭乘神舟十四号飞船，完成了历时182天的“太空旅程”返回地球。经过催芽育苗，这批实生籽迎来了首个种植季，许家村大棚里的一万株马铃薯“实生苗”就是山东省首次展开马铃薯“航天育种”的见证。

2万粒马铃薯实生籽飞上太空是为了什么？仅仅是躺在航空舱里去外太空“旅游”一趟这么简单吗？这些实生籽从太空回来以后，要多久变成农民能拿到手中的种子，又要多久能端上百姓的餐桌呢？

如何铸成一颗“太空马铃薯种子”？

上过天就是“太空马铃薯种子”了吗？

首先，我们要知道，2万粒马铃薯实生籽是一个什么概念？

在位处德州乐陵市的国家马铃薯工程技术研究中心大厅里，记者见到了大小宛如芝麻粒的实生籽，通体呈现黄褐色。希森马铃薯产业集团行政总监李化明回忆刚收到时的情景，2万粒马铃薯实生籽“一个文件袋就能装过来”。

搭乘神舟十四号飞船返回地球的2万粒马铃薯实生籽。受访者供图

在普通人的认知中，马铃薯不是通过种子种植的，而是通过切块种植的。那么，为什么不带马铃薯切块“上天”，而是要带马铃薯实生籽“上天”呢？

这里牵扯到一个生物学知识。通常情况下，马铃薯通过切块播种来进行无性繁殖，而实生籽是马铃薯品种杂交后产生的果实，马铃薯品种杂交是有性繁殖，也是一种培育新品种的方式。杂交育种可以挑选优质父母本进行杂交，形成不同的遗传多样性，通过筛选从而获得具有优良性状的新品种。

位处德州乐陵市的国家马铃薯工程技术研究中心大厅里，宛如芝麻粒的马铃薯实生籽供人参观。摄影：齐鲁晚报记者 都亚男  

那么，什么样的马铃薯实生籽，才能被选中搭上神舟十四号飞船“便车”呢？

“一是，根据平常大田筛选的经验，每年株系优良概率大的优先挑选，二是，根据父母本的性状，第三，挑选一些特用型组合，比如说彩色、高淀粉、耐盐碱等。” 国家马铃薯工程技术研究中心病毒检测实验室主任孙莎莎对此解释道，“在自有的2800余份马铃薯种质资源中，优选了20个优良组合的2万粒马铃薯种子，分成了特用型、产量高、耐盐碱三大类。”

尤为值得注意的是，并不是登上太空以后，这些马铃薯实生籽就可以被称为“太空种子”了。

“我们大约在1月中上旬拿到神舟十四号返回的实生籽，2月份进行了催芽，催芽一周后开始为期20天至一个月的育苗，3月初开始移栽至大棚，后期经过一系列管理之后，预计在5月下旬或六月初将收获微型薯。” 国家马铃薯工程技术研究中心航天育种项目负责人王珍珍告诉记者，“因为马铃薯有为期三个月的休眠期，所以今年收获的微型薯只能等到明年四月底或五月上旬，带至内蒙古大田进行单株播种。”

想要培育成新品种，这批“太空游客”马铃薯实生籽走到这一步，实际上还只是“万里长征第一站”。

王珍珍介绍道，“等到明年九月中上旬单株收获时，我们需要一株一株评价，收获时需要把薯块和秧子对应起来，观察性状，以此作为一个评判标准，此外，熟期、产量也是选育的一个重要标准。接下来，将符合选择标准的微型薯收集起来，第三年进行切块种植，以此作为C代，往后每年为 C1、C2、C3、C4，不断将性状优良的组合继续选育，如果C4表现依然良，我们就会进行下一步的区域实验。因为每个地方气候不一样，需要进行区域实验来检测该组合在特定区域是否表现良好、符合当地农民需求。如果顺利通过区域实验后，我们就会进行品种登记、品种保护，此后进行推广之后，农民就可以拿到这个种子了。”

马铃薯育种为何要“上天入地” ？

显然，从登上太空，到农民手里，这批实生籽要经历“九九八十一难”才能有资格真正成为一个名副其实的“太空种子”。那么，为什么马铃薯选育要将实生籽送上太空？它们仅仅是躺在航空舱里去外太空“旅游”一趟这么简单吗？

这首先要从马铃薯选育的时间历程说起。

“对于农民来说，马铃薯的传统杂交育种周期非常长，大概需要七八年时间才能培育成一个稳定的品种。但在太空上，经历了太空强变异，有可能会发现我们所期待的性状，比如早熟、淀粉含量高、耐盐碱或抗病毒更强。”孙莎莎解释道。

航天育种与传统育种相比，最大优势在于变异率高、育种周期短，有可能在相对较短的时间内培育出高产、早熟、抗病等性状优良的种质资源。孙莎莎指出，“相对来说，太空育种比传统育种周期肯定会缩短将近一倍的时间，差不多缩短三四年的时间。”

与小麦、水稻等作物不同，马铃薯是同源四倍体，有害等位基因隐藏在四套染色体中难以清除，而优良基因聚合则依靠四套染色体复杂的遗传重组，这一特征致使马铃薯品种改良存在很大的难度。

此外，想要通过转基因途径实现快速育种仍旧难以实现。截至目前，中国尚未有申请成功的转基因马铃薯品种。

在这样的背景下，作为航天育种项目的负责人，王珍珍表示团队其实很早就有把马铃薯送上太空的想法，“我们一直找一个突破口，寻找快速育种的方法”。于是，在一番努力之下，来自于国家马铃薯工程技术研究中心的2万粒马铃薯实生籽，成功登上神舟十四号飞船，带来了山东马铃薯快速育种的新希望。

从太空回来的马铃薯实生籽催芽后成为“实生苗”，移栽至德州乐陵许家村的一个大棚里生长。摄影：齐鲁晚报记者  李庆都

2011年山东即墨培育的太空椒实现了单只1斤重、亩产超8000斤的成绩，此外， 据公开报道，2013年神舟十号飞船上搭载的“阜麦8号”小麦种子，2021-2023年的种植面积将超过50万亩、亩均产量达到800公斤以上。王珍珍对于马铃薯航空育种的期待与信心，正是来源于这些从太空归来的“天外飞客”已经取得的傲人成绩。

不过， “航空育种更像是‘开盲盒’，由于基因突变具有不定向性，并非所有实生籽都会发生有益突变，只有符合挑选标准的实生籽才会被留下。” 王珍珍指出，为了防止突发情况，今年只催芽了1万粒实生籽，另外1万粒留待后续实验计划使用。

永不止步！“解锁”马铃薯育种新路径

除了正在做的航空育种，国家马铃薯工程技术研究中心还探索快速育种的道路上不断前行。

“现在正在进行钴60辐射诱变、紫外线照射诱变的实验，今年已经是两项实验的第三年，目前已经取得一定进展，例如通过钴60辐射诱变的组合试种后，有一株同时长出两种颜色的马铃薯。”孙莎莎向记者展示了当时收获的照片，照片中一株马铃薯绿苗的底部长出两个分别为粉色、黄色的马铃薯。

此外，国家马铃薯工程技术研究中心对于航空育种的追求显然不止于此。王珍珍表示，“目前我们已经在准备材料，正在申请今年的通过神舟系列载人飞船搭载航天育种实验项目的机会。”

对于马铃薯航空育种，国家马铃薯工程技术研究中心主任胡柏耿心中已经有一个绘就好的蓝图。

胡柏耿表示，“由于载人航天的实现，下一步航天育种可能会离老百姓会越来越近。而且，此前其他登上太空的农作物，已经带来一些可喜变化，马铃薯航空育种目前开展不算多，我们的目标是通过这一辅助育种的手段，对原先的常规育种作有效补充，来实现马铃薯品种综合性状越来越好，使得新品种越来越完美。”

胡柏耿补充道，“目前，我们已经育成33个品种，后续还有10多个品种正在准备登记，目前我们育种方向主要定位于早熟型、加工型、耐盐碱型等，都是针对生产实际当中亟待解决的品种需求问题。”

位处德州乐陵市的国家马铃薯工程技术研究中心冷库里的马铃薯耐盐碱材料。摄影：齐鲁晚报记者 都亚男

值得一提的是，2017年，国家马铃薯工程技术研究中心所依托的希森集团，承担了山东省良种工程——马铃薯耐盐碱育种项目，2022年已筛选出6个耐中度盐碱的马铃薯新品系，目前希森集团研究出的耐中度盐碱马铃薯新品系，单季亩产达到超3吨，而此次飞上太空的20个组合里就有2个属于耐盐碱类别。

胡柏耿表示，“通过航天育种的手段，来辅助常规杂交育种带来优良现状，但突变的好坏是不定向的，我们希望能产生一些好的变异，比如已经耐中度盐碱的品种，希望航空育种使得这种耐盐碱特性更加突出。”

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