中国太空站问天实验舱种子萌芽 高杆水稻幼苗已长至30厘米高
中国太空站问天实验舱传来好消息。实验舱的拟南芥和水稻种子成功萌发,长出幼苗。
问天实验舱搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜。中国科学院分子植物科学卓越创新中心(下称分子植物卓越中心)郑慧琼研究团队,承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学实验项目。
7月28日,载有拟南芥种子和水稻种子的实验单元,由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中,并于7月29日启动实验,是国际上首次对水稻在太空站从种子到种子全生命周期的培养研究。
目前,拟南芥幼苗已长出4片叶,高杆水稻幼苗已长至30厘米高,矮杆水稻有5至6厘米高,生长状态良好。在实验过程中,航天员会采集样本、冷冻保存,最终随航天员返回地面后再作分析。
据介绍,拟南芥和水稻是两种模式植物。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物, 不少蔬菜如青菜、油菜等都属于十字花科。水稻则代表单子叶、短日、禾本科植物,粮食类作物如小麦、玉米等都属于禾本科。
值得一提的是,比起在地球上受重力影响长出的水稻苗,太空站内的矮株水稻在微重力情况下变得软趴,高株水稻则更为杂乱。
本次实验的目标是完成拟南芥和水稻在太空站从种子到种子全生命周期的培养研究,探索利用空间环境因素控制植物的开花,来实现在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径。
同时,通过航天员在轨采集样品,冷冻保存返回分析,鉴定空间微重力调控植物开花的关键枢纽基因并对其进行功能验证,为下一步构建适应空间微重力环境的高产优质农作物提供分子元件。
郑慧琼表示,希望通过本次研究,在国际上首次完成空间微重力条件下水稻从“种子到种子”全生命周期的培养实验,并获得水稻培养的关键环境参数,为进一步解析空间微重力对水稻生长发育的影响及分子基础,利用水稻进行空间粮食生产提供重要理论指导。
同时,研究团队希望通过转录组分析比较拟南芥和水稻两种模式植物在空间环境中开花途径关键基因的表达及其调控网络的变化,可以解析空间微重力对于长日和短日植物开花的分子机理,为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。