刊登日期 : 2022-08-29
在上月底发射升空的中国太空站问天实验舱，现时正进行“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。
中科院日前表示，实验样本拟南芥种子和水稻种子均已成功萌发，拟南芥幼苗已长出叶子，高株水稻幼苗更已长至30厘米左右高，矮株水稻也有5至6厘米高，生长状态良好。
据介绍，拟南芥和水稻在今次实验中作为模式植物，各有其代表性。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物，很多品种的蔬菜，比如青菜、油菜等都属于十字花科。至于水稻则是代表单子叶、短日、禾本科植物。粮食类作物比如小麦、玉米等是禾本科。
承担实验的中科院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究员指，拟南芥和水稻种子都萌发正常，已进入幼苗生长阶段。部分拟南芥已经开始抽苔，而水稻生长受到比较明显的影响，比如叶的夹角变大，节间伸长生长受到抑制等。
从照片所见，水稻比起在地球上受重力影响，太空站内的矮株水稻，在微重力情况下失去笔直的姿态，变得有些软趴，高株水稻就更为杂乱。
郑慧琼称，实验主要研究在太空微重力条件下，拟南芥和水稻的开花调控的分子机理，目标是完成两者在太空站从种子到种子全生命周期的培养研究，探索利用太空环境因素控制植物的开花，以实现在较小封闭空间内植物生产效率最大化的可能途径。
太空人将会在轨采集样本，冷冻保存返回分析，以鉴定太空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，为下一步构建适应太空微重力环境的高产优质农作物提供分子元件。
郑慧琼又提到，该实验是在国际上属首次，希望通过实验获得培养的关键环境参数，为进一步解析太空微重力对水稻生长发育的影响及分子基础，为利用水稻进行太空粮食生产提供重要理论指导。
同时，通过转录组分析比较拟南芥和水稻两种模式植物，在太空环境中开花途径关键基因的表达及其调控网络的变化，解析太空微重力，对于长日和短日植物开花的分子机理，为进一步创制适应太空环境的作物，和开发利用太空微重力环境资源提供理论依据。
