基因探秘之“漫談傲游太空的生物”
基因王國
2012年02月10日
第一只登上太空的動物——犬萊卡&前蘇聯(lián)宇航員加加林是第一名進(jìn)入太空的人,但卻不是第一個進(jìn)入太空的地球生物。50年前的11月3日,第一個穿越大氣層、進(jìn)入外太空的地球生物是乘坐前蘇聯(lián)第二顆人造衛(wèi)星上天的小狗萊卡。科學(xué)家們在萊卡的身體表面和皮下安裝了感應(yīng)器,用來監(jiān)測它的呼吸和心跳。&前蘇聯(lián)官方公布了一個關(guān)于萊卡命運的“官方”版本:萊卡完成了一周的飛行任務(wù),到達(dá)離地球1600公里的高處。萊卡短暫的太空旅程證明了哺乳動物能夠承受火箭發(fā)射后一定的嚴(yán)酷環(huán)境,為載人飛行鋪平了道路。&太空微重力環(huán)境下動物能否正常繁殖?&既然動物可以承受航天飛行,那高等哺乳動物是否可以在太空自由繁衍呢?這一難題目前尚未有定論。2011年7月13日,我國華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院張守全教授的研究團(tuán)隊在973項目的資助下,以小鼠為實驗動物模型,以RWVB 提供的模擬微重力條件(10-2-10-3g),經(jīng)過5年的潛心研究,發(fā)現(xiàn)小鼠卵母細(xì)胞在模擬微重力環(huán)境下由于微管組織受到破壞,難以發(fā)育為成熟的具有受精能力的卵母細(xì)胞,提示在微重力環(huán)境下,哺乳動物的生育可能會遇到很大的困難。&嶄新的前景——太空育種&值得注意的是,植物在太空環(huán)境中的生存狀況則要豐富的多。目前太空育種已經(jīng)成為我國航天項目的重要實驗環(huán)節(jié)。太空育種是指利用太空空間環(huán)境對植物的誘變作用以產(chǎn)生有益變異,是當(dāng)今世界農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中最尖端的科學(xué)技術(shù)課題之一?;蛘T變的主要來源包括強(qiáng)輻射、微重力和高真空等太空綜合環(huán)境因素??茖W(xué)家認(rèn)為,由于億萬年來地球植物的形態(tài)、生理和進(jìn)化始終受地球重力的影響,一旦進(jìn)入失重狀態(tài),同時受到其他物理輻射的作用,將更有可能產(chǎn)生在地面上難以獲得的基因變異。&目前,世界上只有美國、俄羅斯、中國成功地進(jìn)行了衛(wèi)星搭載太空育種。我國是1987年開始將蔬菜等搭載上天的。到目前為止,我國航天育種在水稻、小麥、棉花、番茄、青椒和芝麻等作物上誘變培育出一系列高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、多抗的農(nóng)作物新品種、新品系和新種質(zhì),其中目前已通過國家或省級審定的新品種或新組合有30多個,并從中獲得了一些有可能對農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)產(chǎn)生重要影響的罕見突變材料。&人吃了“太空育種菜”安全嗎?&航天品種是安全的。在自然環(huán)境中,植物種子實際上也在發(fā)生變異,只是這個變異過程極其緩慢,變異頻率很低,我們稱其為自然變異。早期的植物系統(tǒng)育種方法大都是對這種自然變異的選擇和利用,實踐證明是安全可行的。航天育種是人們有意識地利用空間環(huán)境條件加速生物體的這一變異過程,這種變異我們稱其為人工變異。這兩種變異在本質(zhì)上是沒有區(qū)別的。由于太空種子的變異基因還是地面原來種子本身基因變異的產(chǎn)物,事實上它并沒有導(dǎo)入其他對人類有害的新基因。此外,即使太空飛行歸來的當(dāng)代種子(非直接食用),經(jīng)嚴(yán)格的專業(yè)檢測也沒有發(fā)現(xiàn)它增加任何放射性。因此,食用太空種子生產(chǎn)的糧食、蔬菜等不會存在不良反應(yīng)。&據(jù)報道,此次伴隨神州八號航天飛船登上太空的有多達(dá)33種動物、植物、微生物樣本,它們將為太空中的生物試驗作出重要的貢獻(xiàn),將為人類研究微重力下動植物基因表達(dá)的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)地球重力在生物進(jìn)化過程中的作用提供最為關(guān)鍵的實驗支持??梢詧孕?,不斷探索和利用那片蘊(yùn)藏著無窮奧秘的太空世界,將為我們建設(shè)美好未來生活提供更為廣闊的空間。