基因探秘之“漫谈傲游太空的生物”
基因王国
2012年02月10日
第一只登上太空的动物——犬莱卡&前苏联宇航员加加林是第一名进入太空的人,但却不是第一个进入太空的地球生物。50年前的11月3日,第一个穿越大气层、进入外太空的地球生物是乘坐前苏联第二颗人造卫星上天的小狗莱卡。科学家们在莱卡的身体表面和皮下安装了感应器,用来监测它的呼吸和心跳。&前苏联官方公布了一个关于莱卡命运的“官方”版本:莱卡完成了一周的飞行任务,到达离地球1600公里的高处。莱卡短暂的太空旅程证明了哺乳动物能够承受火箭发射后一定的严酷环境,为载人飞行铺平了道路。&太空微重力环境下动物能否正常繁殖?&既然动物可以承受航天飞行,那高等哺乳动物是否可以在太空自由繁衍呢?这一难题目前尚未有定论。2011年7月13日,我国华南农业大学动物科学学院张守全教授的研究团队在973项目的资助下,以小鼠为实验动物模型,以RWVB 提供的模拟微重力条件(10-2-10-3g),经过5年的潜心研究,发现小鼠卵母细胞在模拟微重力环境下由于微管组织受到破坏,难以发育为成熟的具有受精能力的卵母细胞,提示在微重力环境下,哺乳动物的生育可能会遇到很大的困难。&崭新的前景——太空育种&值得注意的是,植物在太空环境中的生存状况则要丰富的多。目前太空育种已经成为我国航天项目的重要实验环节。太空育种是指利用太空空间环境对植物的诱变作用以产生有益变异,是当今世界农业领域中最尖端的科学技术课题之一。基因诱变的主要来源包括强辐射、微重力和高真空等太空综合环境因素。科学家认为,由于亿万年来地球植物的形态、生理和进化始终受地球重力的影响,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。&目前,世界上只有美国、俄罗斯、中国成功地进行了卫星搭载太空育种。我国是1987年开始将蔬菜等搭载上天的。到目前为止,我国航天育种在水稻、小麦、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上诱变培育出一系列高产、优质、多抗的农作物新品种、新品系和新种质,其中目前已通过国家或省级审定的新品种或新组合有30多个,并从中获得了一些有可能对农作物产量和品质产生重要影响的罕见突变材料。&人吃了“太空育种菜”安全吗?&航天品种是安全的。在自然环境中,植物种子实际上也在发生变异,只是这个变异过程极其缓慢,变异频率很低,我们称其为自然变异。早期的植物系统育种方法大都是对这种自然变异的选择和利用,实践证明是安全可行的。航天育种是人们有意识地利用空间环境条件加速生物体的这一变异过程,这种变异我们称其为人工变异。这两种变异在本质上是没有区别的。由于太空种子的变异基因还是地面原来种子本身基因变异的产物,事实上它并没有导入其他对人类有害的新基因。此外,即使太空飞行归来的当代种子(非直接食用),经严格的专业检测也没有发现它增加任何放射性。因此,食用太空种子生产的粮食、蔬菜等不会存在不良反应。&据报道,此次伴随神州八号航天飞船登上太空的有多达33种动物、植物、微生物样本,它们将为太空中的生物试验作出重要的贡献,将为人类研究微重力下动植物基因表达的变化规律,发现地球重力在生物进化过程中的作用提供最为关键的实验支持。可以坚信,不断探索和利用那片蕴藏着无穷奥秘的太空世界,将为我们建设美好未来生活提供更为广阔的空间。