你还记得吗?
7月24日,“植物宇航员”
拟南芥和水稻种子
跟随中国空间站问天实验舱
一起进入太空
如今,TA们成功发芽啦!
拟南芥幼苗长出多片叶子
高秆水稻幼苗长至30厘米左右
矮秆水稻也有5-6厘米高!
微重力条件下水稻的生长发育情况
微重力条件下拟南芥的生长发育情况
据了解,后续将完成
拟南芥和水稻在空间
“从种子到种子”
全生命周期的实验
并在实验过程中
由航天员采集样品、冷冻保存
最终随航天员返回地面进行分析
早在7月28日
载有实验样品
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
7月29日植物培养试验在轨启动
蔡旭哲打开生命生态通用实验模块
这样的实验有什么意义?
中科院分子植物卓越中心研究员、问天舱“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”实验项目负责人郑慧琼介绍,本次实验项目主要研究空间微重力条件下,拟南芥和水稻的开花调控的分子机理,为将来载人深空探测蔬菜和粮食生产提供理论支持。高秆水稻和矮秆水稻在地面生产中,对粮食产量影响也比较大,希望在空间中能够完成水稻“从种子到种子”的整个过程,比较这两种不同类型的水稻的生长情况。
空间站内水稻生长状态良好
由于没有重力引导,水稻株在狭小的实验单元里肆意生长。郑慧琼说,它们患上了“太空综合症”,症状包括了“方向乱”、“吐水多”、“开花晚”等,而且生长速度和地面水稻相比也会更慢,这也正是项目研究的关键点。
本次实验的目标是什么?
“开花”是植物结出新一代种子的前提。农作物的种子既是粮食,也是繁殖下一代的载体。随着载人深空探测的发展深入,要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题,不可能单纯依靠从地球上携带粮食来满足航天员长期的空间生活和工作需求,必须要解决在空间生产粮食这一难题。
由于地球生命不可能在严酷的太空环境条件下无保护地生存,未来的太空作物生产必须要在完全封闭的人造环境中进行,种植空间和能源供给都十分稀缺。因此,太空种植的农作物必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗的要求。
太空水稻
本次实验的目标是完成拟南芥和水稻在空间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。
据了解,此次上天的
拟南芥种子
郑慧琼团队专门进行了基因设计
此前在天宫二号上
拟南芥的开花相比地面
延迟了20多天
材料返回后团队进行了
分子生物学分析
找到微重力影响开花的关键基因
这一次专门携带了
4种不同基因型
来验证此前作出的判断
目前可以看到
经过修改后的拟南芥
有一部分已经提前开花抽薹了
太空拟南芥生长过程
初步计划9月下旬左右
由航天员进行
植物样品、植株的
第一次采集工作
神舟十四乘组返回前
进行植物样品的收获工作
空间应用系统问天实验舱
任务总体主任设计师赵黎平表示
植株采集以后
航天员会在手套箱处置
并把它放在零下80℃的温区
然后它的种子由航天员采集以后
放到4℃的温区
航天员返回前会把它放在
有被动的生保条件的一个
下行冷包里下行
由科学家做更深入的研究
目前,只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物,在太空完成了“从种子到种子”的实验。而且植物开花时间延迟、开花数目少、种子结实率低和种子质量下降等问题仍未解决。
问天实验舱作为中国空间站首个科学实验舱,可以长时间把植物放在“天上”培养。随着实验持续推进,我国有望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。
编辑:吴百欣
资料:人民日报 中国载人航天 上海新闻广播
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