所谓太空育种技术是指在育种过程中，利用空间具有强辐射、高真空、微重力及其他不明因素的特殊环境，对植物育种材料进行诱变处理，以获得优良新品种或特殊种质材料的育种新技术。

1．太空育种技术的特点

(1)空间诱变环境的基本特点。空间环境具有独特的特点是强辐射、高真空、微重力以及一些还未探明的不同于地球的物理化学因素。近几十年来，随着航天器的发射成功，空间生命科学，尤其是空间植物科学的研究有了长足发展。利用卫星研究空间植物生长发育和遗传变异从1960年开始已有30多年的历史。据统计1975—1988年间全世界进行空间生命科学研究的卫星有109颗，搭载植物材料的就有33次，占总数的30.3％，其中前苏联76次，美国14次，中国3次。据有关报道，近年来搭载植物材料的返回式卫星发射频次增加。由于太空育种具有其独特的性质和特点，需要解决好以下几个问题：①研究空间条件下植物生长发育特点与规律，以便改善空间人类生存小环境；②解决宇航员的食品；③利用空间条件，引起植物遗传性的变异，为太空育种开拓新途径。
    (2)太空育种技术的特点。①空间诱变不需要人为设置具有污染环境作用的诱变源，因而对环境无污染，这符合当今全球所要求的人口、资源和环境的可持性发展方向；②因空间诱变因素多，诱变范围广和诱变幅度大，有利于加速育种进程，有可能获得目前植物育种中较难突破的、对产量和品质及其综合经济性状产生突破性影响的特殊变异材料，育成各种类型的超级植物品种。

2．太空育种的原理与效应 与地球表面相比，太空具有强辐射、高真空、微重力和一些不明的其他因素，使空间成为一个特殊的环境，当地球生物离开它已经适应的生存环境而进入其空间时，生存环境的突然改变，必然会引起生物体组织内部结构上和遗传性的损失，这就为生物遗传变异莫定了基础。如早期的空间生命科学研究结果表明，拟南芥、莴苣、黄瓜、胡萝卜、大麦、小麦、玉米、烟草等植物在空间条件下均能引起遗传性变异。研究人员发现，地球植物种子经空间飞行一段时间后在地面种植发芽时，其细胞染色体畸变频率有较大幅度的增加，如顾瑞琦等(1988)报道，小麦种子经空间飞行后，虽然种子的萌发与未处理者无显著差异，但根尖细胞中有微核和染色体桥的发生频率大大增加。王彩莲(1998)报道，经卫星搭载空间处理的5个水稻品种种子的根尖细胞有丝分裂指数(MI)均高于地面对照组。

3．影响空间诱变的因素 空间环境能够引起细胞内染色体畸变而导致植物遗传性状变异的原因目前为止尚未完全清楚，但对强辐射、微重力的认识却是一致的。
    (1)宇宙射线。强辐射是空间环境的主要特点之一，强辐射是指宇宙射线的作用，因此说，宇宙射线是太空育种的主要诱变因素之一。当植物种子或植物组织在空间运行时，被宇宙射线中的高能重离子(HZE)击中后，种子或组织中有更多染色体发生畸变，植物体异常发育率增加，而且高能离子击中的部位不同，畸变情况亦不同，根尖分生组织和胚性分生细胞被击中时，畸变率为最高。
    (2)微重力。在研究空间诱变效应时，微重力等其他空间条件也在生物效应中起作用。经空间飞行过的植物种子即使没有被宇宙射线离子击中，发芽后也会看到有染色体畸变现象，且在空间飞行的时间愈长畸变率愈高。Anikeeva等(1983)认为，微重力是通过增加种子对其他诱变因素的敏感性而起作用的。这可以从微重力对植物的向性、生理、代谢、激素分布、Ca2+ 的含量与分布、细胞结构的影响得到解释，尤其是在微重力条件下的细胞核畸变、分裂紊乱、浓缩的染色体增加、核小体数目减少等现象，更说明与遗传有关的物质受到微重力的影响。
    (3)植物材料。在空间诱变过程中，所选植物材料不同诱变效果不同，植物种类、品种、组织类型、细胞类型及不同生长发育过程中的材料对环境因素改变的反应敏感性和生存极限值不同，其诱变效率也就不同。如Nuzhdin(1972)发现大麦种子对空间反应强弱与种子的休眠状态和实验所用品种的辐射敏感性有关。这说明生理状态活跃的生物体对空间环境的反应比休眠状态的生物体更敏感。