太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人

隨着問天實驗艙上行、在中國空間站內進行的高等植物培養實驗,已經取得階段性進展,擬南芥水稻種子樣品的生長狀態良好。7月28日,載有實驗樣品擬南芥種子和水稻種子的實驗單元,由航天員安裝至問天實驗艙的生命生態通用實驗模塊中,並於7月29日啟動實驗。

太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
神舟十四號航天員乘組將實驗單元安裝至生命生態通用實驗模塊
太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
蔡旭哲打開生命生態通用實驗模塊

擬南芥和水稻的種子都已經萌發,其中擬南芥幼苗已長出葉子,高桿水稻幼苗已長至30厘米左右,矮桿水稻也有5-6厘米,生長狀態良好。

後續,將完成擬南芥和水稻在空間站從種子到種子全生命周期的實驗,並在實驗過程中由航天員採集樣品、冷凍保存,最終隨航天員返回地面進行分析。

太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
微重力條件下水稻的生長發育情況

作為本次空間實驗的樣品,擬南芥和水稻是兩種模式植物。

擬南芥代表雙子葉、長日、十字花科植物,很多蔬菜,比如青菜、油菜等都屬於十字花科。

水稻代表單子葉、短日、禾本科植物,很多糧食類作物,比如小麥、玉米等屬於禾本科。

太空種菜成了!中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
空間站內水稻生長狀態良好
太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
微重力條件下擬南芥的生長發育情況

本項目主要研究空間微重力條件下,擬南芥和水稻的開花調控的分子機理。

實驗的目標是完成擬南芥和水稻在空間站從種子到種子全生命周期的培養研究,探索利用空間環境因素控制植物的開花,來實現在較小的封閉空間中植物生產效率最大化的可能途徑。

同時,通過航天員在軌採集樣品,冷凍保存返回分析,鑒定空間微重力調控植物開花的關鍵樞紐基因並對其進行功能驗證,為下一步構建適應空間微重力環境的高產優質農作物提供分子元件。

太空種菜成了:中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
“太空水稻”
太空種菜成了!中國空間站的水稻、擬南芥長勢喜人
“太空擬南芥”

分子植物科學卓越創新中心研究員鄭慧瓊表示,希望通過本次研究,在國際上首次完成空間微重力條件下水稻從“種子到種子”全生命周期的培養實驗,並獲得水稻培養的關鍵環境參數,為進一步解析空間微重力對水稻生長發育的影響及分子基礎,利用水稻進行空間糧食生產提供重要理論指導。

同時,通過轉錄組分析比較擬南芥和水稻兩種模式植物在空間環境中開花途徑關鍵基因的表達及其調控網絡的變化,解析空間微重力對於長日和短日植物開花的分子機理,為進一步創製適應空間環境的作物和開發利用空間微重力環境資源提供理論依據。

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