农作物空间诱变育种技术是利用返回式卫星或高空气球所能达到的空间环境对农作物种子的诱变作用来产生有益变异,并在地面选育新种质、新材料、培育新品种的农作物育种方法。近年来,大量研究结果表明,空间诱变育种具有变异频率高、幅度大、变异易稳定和多数性状能遗传的特点,且有些变异迄今为止地面上用其它诱变因素处理难以出现,是产生新基因源和创造新种质的重要途径之一。空间诱变一般在SP4代开始稳定,比一般常规育种提早两个世代稳定,有明显加快育种进程,缩短育种周期,提高育种效率等优点。
植物种子由返回式卫星、高空气球搭载,经空间飞行后,由于受到微重力、宇宙中高能粒子、宇宙射线及高真空、近地磁场等地面无法模拟的特殊空间条件综合诱变作用,而引起植物细胞及细胞结构与功能发生相应的变异。世界上利用卫星研究植物生长发育和遗传变异的工作,迄今已有30多年的历史,据不完全统计,1957～1997年全球发射空间生命科学卫星近120个、搭载植物材料有38次,其中苏联16次,美国14次,中国8次。我国的空间生命科学实验始于20世纪60年代,是目前世界上掌握航天器返地技术的3个国家之一(中、美、俄)。自1987年中期至2001年初,我国成功地进行了10次植物种子的搭载试验,涉及到主要粮、棉、油及蔬菜、瓜果等作物品种,经国内23个省、市、自治区、直辖市的众多研究单位的育种工作者进行地面种植试验,育成了一批丰产、优质、早熟、多抗的作物新品系,并从中获得了一些有可能对产量有突破性影响的罕见突变,取得了一批可喜的航天育种成果或阶段性成果。卫星搭载后的水稻会出现大穗、双穗和分蘖力变强、千粒重增加、广亲和突变、甚至籼、粳稻两种类型相互转换及籼粳中间型等多种变异。选育的水稻新品种的产量可提高8%～15%,蛋白质含量可提高到12%,生长期缩短5～10d。
空间技术诱变育种的最大优势在于它可以创造出地面其他育种方法难以获得的罕见种质材料,而这正是常规育种、杂种优势育种等取得重大突破的关键基础,以此作为杂交亲本,可以培育出在产量和品质上有突破性的优良品种。如福建省农业科学院稻麦研究所利用高科技的航天技术与传统的育种技术相结合,通过创建新材料,选育出强恢复系“航1号”,用其配组育成的“特优航1号”参加2000、2001年福建省晚杂优区试,比对照“汕优63”分别增产9.66%和9.56%,达极显著水平,两年的单产和日产均居参试组合之首,创“六五”攻关以来所有参加福建省区试品种、组合产量的最高纪录,“特优航1号”2002年已通过福建省审定。