太空辐射能让人基因突变甚至死亡，为什么还能让植物种子变高产？ -泰玩网

太空育种，也称为航天育种，是辐射育种的一种形式。早在1927年，Muller利用X射线处理果蝇精子，证明了X射线可以诱发突变，显著提高突变率。这一发现为植物界开启了人工诱变育种的研究，即利用物理诱因诱发植物变异，从而在较短的时间内获取有价值的突变体。

通过电离辐射处理植物种子，如X射线、紫外线、中子及质子的照射，可以人工诱发植物种子的变异。自然界的植物种子也在逐渐变异，但变异速度很慢，需要几十年甚至几百年才会出现比较明显的突变。而人工条件诱发则可以将突变周期缩短到一个种植季，也就是说植物经过一次辐射后就会产生变异。

其原理并不复杂，植物种子的特性由其DNA决定。经过辐射后的种子内部DNA发生断裂，使其位置、结构和基因分子发生变化。处理后的种子发芽后，其特性就有可能发生大幅度的改变。

从理论上来看，植物种子突变是随机的，那么如何让突变向抗病性强、优质高产方向进行呢？答案是没有办法。不过科学家可以使用筛选的方式，将大量植物种子中突变优秀的个体留下来，如高大植株、高产植株、营养水平高的植株等，再将这些优势品种进行杂交、回交等，产生综合性非常优秀的新品种。

辐射育种与太空育种的区别在于，辐射环境在地面上可以制造，但太空育种利用的是宇宙空间的高真空和高能量辐射环境。因为宇宙空间没有大气，高能射线可以毫无阻挡地进入植物种子，更高能量的中子、质子以及伽马射线等可能导致植物更大的变异。

然而，变化也是随机的，太空育种并不一定适合所有种子。例如，某些作物如小麦、玉米、棉花、向日葵、大豆、黄瓜、番茄等活力和发芽率都有所提高，但水稻、谷子、豌豆、青椒、烟草等种子则没有明显差异。另外，高粱、西瓜、茄子和萝卜的发芽率反而有所降低，高粱甚至生育期推迟。

神舟十二带回来的种子是否发生了突变？答案目前还不得而知。因为突变体需要发芽后才能确定是否发生了变异。不过，我们已经有了丰富的太空育种经验。例如，神舟飞船每次飞行都会携带种子，我国通过太空育种的农作物，推广种植面积已经累计超过240万公顷，粮食增产约13亿公斤，所创造的经济效益超过2000亿人民币。

因此，神十二带回来的种子，也寄托了满满的希望。

植物育种是一个复杂而重要的过程，对于以农耕为本的人类文明来说尤为关键。下面我们将简要介绍育种的基本过程和原理。

育种与突变之间存在怎样的关系？

无论是植物还是动物，在漫长的演化过程中都会发生突变。然而，自然状态下的突变并没有方向性。当然，这没有关系，因为大自然会淘汰掉那些不适合环境的突变体。我们将这种生物的突变称之为进化。

但需要注意的是，无论是植物还是动物的“进化”都是没有方向的，是自然界淘汰不适合环境的突变体。因此，所谓的“进化”并不一定能使动植物变得更大、更强壮，但通常都是朝着更适应环境的方向发展。原因很简单，不适应环境的生物都会被淘汰。

早期的育种方法通常是将自然界中比较优秀的种子留种，或使用扦插嫁接技术使那些变异后具有优势的物种保留下来。对于不适合扦插嫁接的禾本植物，就只能通过保留种子来进行育种了（某些瓜果类也有使用嫁接的）。

人工参与优选的重要性：

自然突变的方向是适应环境，但人类参与后情况就不同了。例如，西瓜经过数千年的发展，仅仅是一个果实小、籽粒大、瓜瓤红白相间的结果。但人类参与后，短短几百年就种出了皮薄、瓜瓤沙、微甜、个大甚至无籽的西瓜，这是不是很神奇？

但是，自然界的突变非常漫长，需要几年甚至几十年才发生一次。怎么办？这时就需要进行杂交育种，将各个亲缘比较接近的植物种子杂交，选出优势物种。但杂交是一个非常复杂的“数学”过程，因为各个杂交种可能只体现了某个特性，无法同时保持多个优势。那么，如何解决这一问题呢？

因此，就出现了所谓的回交。在植物界，回交并不如各位想象的那么复杂或龌龊，而是和亲本父系或者亲本母系回交。对于植物这个庞大的种群来说，这个亲本父系或母系是同代的，只是从杂交系代判定上存在差异。因此，各位无需过多联想。

但宠物的杂交与回交可能存在严重的伦理问题。例如，某些特殊的杂交突变体可能具有唯一性，其母系或父系带有唯一（或极罕见的）的隐性基因。在这种情况下，超越伦理的回交就产生了。因此，各位养宠物的朋友需要注意，你们的宠物可能存在这样的问题。

无论是地面辐射育种还是太空育种，或作为地面植物的杂交，最后的杂交与回交几乎是不可避免的。因为你不可能那么幸运，一次突变就获得所有优势。这种工作量是巨大的，所以你可以想象袁隆平先生培育出一代又一代高产杂交水稻的辛勤工作和卓越成就。他值得我们所有人怀念和尊敬。

这是一个非常有趣的问题。对于植物来说，我们需要存在突变体的变种，无方向的突变可以大幅度筛选后剩下优势突变体。但人类可不能这样操作，因为这样会涉及到淘汰其他突变体的行为，这是反人类罪行。

因此，对于人类来说，我们不需要突变。当然，大剂量辐射会导致病变。因此，我们只需保持健康的身体即可。在太空飞行时，飞船需要强大的辐射屏蔽，以将宇航员接受的辐射保持在安全阈值之下。NASA曾在双胞胎宇航员斯科特·凯利身上做过研究，结果发现大部分突变能自我修复，但仍有部分暂时无法修复，有的则可能是永久性改变。