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)

神舟十二飞船以惊人的精度降落于东风着陆场,任务以航天员安全返回完美收官,但神舟十二的任务后续并没有完结,因为随航天员返回的还有一部分经过太空洗礼的种子,现在已经发芽。

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比如利用电离辐射处理植物种子,比如X射线、紫外线、中子及质子的照射,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,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。

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从理论上来看植物种子突变是随机的,那么又如何让其向抗病性强,优质高产方向突变呢?答案是没有办法!不过科学家可以使用筛选的方式,将大量植物种子中将突变优秀的个体留下来,比如高大植株、高产植株、营养水平高的植株等等,然后将这些优势品种再进行杂交、回交等产生综合性非常优秀的新品种。

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神舟十二带回来的种子突变了吗?答案是还不知道,毕竟突变体要发芽一代后才能了解到到底是否出现了变异,比如发芽率很快就可以见到,而植株高大与抗病率不久后也能见到,但结果如何,估计就得数月甚至大半年或者更久,当然太空育种我们已经有相当不错的经验,比如:

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育种与突变,究竟是什么关系?

无论是植物还是动物,在漫长的演化过程中都在突变,只是在自然状态下的突变是没有方向的,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,所以我们将这种生物的突变的技能称之为进化!

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所以早期的育种都是将那些自然界比较优秀的种子留种,或者使用扦插嫁接技术让那些使用了种子后会变异的优势物种保留,而那些不适合扦插嫁接的禾本植物就只能保留种子一条道路了(某些瓜果类也有使用嫁接的)。

人工参与优选有多重要?

自然突变方向是适应环境,但人类参与后就不一样了,比如西瓜这个案例!数千年的发展只是一个果实小,籽粒大的,瓜瓤红白相间的结果,但人类参与后,短短几百年,都已经种出了皮薄、瓜瓤沙,微甜,个大甚至无籽的西瓜,是不是很神奇?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?

意大利画家Giovanni Stanchi所绘的静物油画作品,包含了西瓜、桃、梨等食物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?

现代西瓜

但是自然界的突变非常漫长,几年甚至几十年才一次,怎么办?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,比如各个杂交种可能只体现了某个特性,无法同时保持,那么怎么办?

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但宠物的杂交与回交可能存在很严重的伦理问题,比如某些特殊的杂交突变体可能存在唯一性,其母系或者父系带了唯一(或者极罕见的)的隐性基因,那么此时超越伦理的回交就产生过了,所以各位养宠物的朋友要注意了,你们的宠物或多或少存在这样的问题。

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所以对于人类来说我们不需要突变,当然大剂量辐射还能直接导致病变,因此我们只要保持现状健康的身体即可,因此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阈值之下,NASA就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。

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不过无需恐慌的是斯科特·凯利在地面上的兄弟身上也有部分基因发生了突变,简单的说就是人体本身也在发生着一些变化,有的突变是没有什么影响的,但有的后果却很严重,因为癌细胞就是这样突变而来的。

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