太空水稻成功育种　中科院团队完成国际上首次全生命周期培养实验

12月4日晚上8时许，神舟十四号载人飞船返回舱在东风著陆场成功著陆。
中国科学院消息，随舱下行的载人太空站第三批空间科学实验样品在著陆场交付空间应用系统，包括水稻和拟南芥的实验样本。

实验样本已顺利运抵中科院空间应用工程与技术中心，空间应用系统总体与相关实验人员检查了实验样本的基本状态，确认其完好后，顺利交接相关实验科学家。

返回的样本包括3个生物样本冷包和1个无容器样本袋，3个生物样本冷包装载的是水稻和拟南芥的实验样本。其中，水稻和拟南芥种子经历了120天的太空培育生长，完成了从种子到种子的发育全过程，是国际上首次在轨获得水稻种子。

目前，返回水稻和拟南芥样本一部分已做固定处理，水稻种子将带回中科院分子植物卓越中心实验室继续培养。科学家将对样本进行分子生物学、细胞学和代谢等相关分析，通过检测及分析研究，解析太空微重力对于拟南芥和水稻作用的规律和分子基础。

中国科学院分子植物科学卓越创新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”，在国际上首次开展水稻从种子到种子全生命周期培养实验。同时，开花是结种子的前提，研究团队利用模式植物拟南芥，系统地研究了太空微重力对植物开花的影响。

从2022年7月29日注入营养液启动实验，至11月25日结束实验，本项目共在轨开展实验120天，完成了拟南芥和水稻种子萌发、幼苗生长、开花结籽全生命周期的培养实验。

期间，太空人在轨采集了3次样本，包括9月21日孕穗期水稻样本、10月12日拟南芥开花期样本，以及11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样本。采集后，开花或孕穗期样品保存于-80℃低温存储柜中，种子成熟期样品保存于4℃低温存储柜，并随神舟十四号返回地面。

通过图像分析，并与地面对照比较，郑慧琼研究团队发现，太空微重力对水稻的多种农艺性状，包括株高、分蘗数、生长速率、水分调控、对光反应、开花时间、种子发育过程以及结实率等多方面的影响。

本次实验初步发现，水稻的株型在太空变得更为松散，主要是茎叶夹角变大； 矮秆水稻变得更矮，高秆水稻的高度没有受到明显的影响。此外，生物钟控制的水稻叶片生长螺旋上升运动在太空更为凸显。

此外，水稻在太空的开花时间比地面略有提前，但灌浆时间延长了10多天，大部分颖壳不能关闭。开花时间和颖壳闭合均是水稻的重要农艺性状，二者在保障植物充分的生殖生长是获得高产优质种子方面都有重要作用，此过程受到基因表达的调控，后续将利用返回样本作进一步分析。

本次实验在太空进行再生稻实验，并获得再生稻的种子。从剪株20天后就可以再生出了2个稻穗，说明太空狭小的封闭环境中再生稻是可行，为太空作物的高效生产提供新的思路和实验证据。该技术可以大大增加单位体积中的水稻产量，也是国际上首次在太空尝试的再生稻技术。