观察员
-
国际首次！我国在空间站完成水稻从种子到种子全生命周期培养实验
水稻是人类主要的粮食作物，养活了世界上近一半的人口，也是未来载人深空探测生命支持系统的主要候选粮食作物。利用空间微重力进行水稻育种也是空间植物学研究的重要方向之一。种子既是人类的粮食，也是繁殖下一代植物的载体，人类要在空间长期生存，就必须保证植物能够在空间完成世代交替，成功繁殖种子。但是，之前国际上在空间只完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培养，而主要粮食作物水稻，此前尚没有能够在空间完成全生命周期的培养。
在我国空间站生命科学项目中，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”，在国际上首次开展了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，也系统地研究了空间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。其间航天员在轨进行了三次样品采集，包括9月21日孕穗期水稻样品采集；10月12日拟南芥开花期样品采集和11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样品采集。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。12月4日，样品随神舟十四号返回地面。按计划在北京交接样品后，转运至上海实验室中做进一步检测分析。
本次空间项目主要完成的实验内容包括：（1）在轨完成了水稻从种子萌发、幼苗生长、抽穗和结籽全生命周期的培养实验并通过获取图像进行分析；（2）完成了剪株后空间再生稻成功培育并结出了成熟的种子（二茬）。（3）在轨完成拟南芥种子萌发、幼苗生长和不同三个生物钟调控的开花关键基因对空间微重力响应的图像观察分析并在轨采集了样品。
通过对空间获取的图像分析，并与地面对照比较，发现空间微重力对水稻的多种农艺性状，包括株高、分蘖数、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。实验初步发现：
（1）水稻的株型在空间变得更为松散，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空间更为凸显。
（2）水稻空间开花时间比地面略有提前，但是，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生殖生长、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，后续将利用返回样品进一步分析。
（3）在空间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2个稻穗，说明空间狭小的封闭环境中再生稻是可行的，为空间作物的高效生产提供了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，也是国际上首次在空间尝试的再生稻技术。
（4）首次对空间生物钟调控光周期开花的关键基因进行研究。利用基因突变和转基因的方法，构建了三种不同开花时间的拟南芥，分别是：提前开花，延迟开花和正常开花（野生型），通过对空间拟南芥生长发育的图普观察与分析，发现开花关键基因对微重力的响应与地面有明显的差异，其中在地面提早开花的拟南芥在微重力条件下开花时间也大大地延长。此外，生物钟基因突变后，空间拟南芥的下胚轴过度伸长，说明生物钟基因表达对于维持拟南芥在空间生长的正常形态和适应空间环境非常重要，为今后利用改造开花基因来促进植物适应空间微重力环境提供了新方向。后续研究团队将进一步利用返回材料对拟南芥适应空间环境的分子基础进行深入解析。
（总台央视记者 帅俊全 张春玲）
- 原标题：我国在国际上首次完成水稻从种子到种子全生命周期空间培养实验
- 责任编辑: 夏雨
-
卫健委：昨新增本土4247+25477，其中广东1686+4816
2022-12-05 09:08 抗疫进行时 -
南昌：不再硬性要求普通市民参加核酸检测，多场所凭绿码通行
2022-12-05 08:21 抗疫进行时 -
上海人民沉痛悼念和深切缅怀江泽民同志
2022-12-05 08:14 -
昆明：今日起，景点景区、公园无须查验核酸阴性证明
2022-12-05 08:05 抗疫进行时 -
北京昨日新增本土1021+2731，含社会面267例
2022-12-05 08:00 抗疫进行时 -
上海昨日新增本土41+524，社会面新增4+7
2022-12-05 07:58 抗疫进行时 -
合肥：采样点位只能增加不能减少
2022-12-05 07:55 抗疫进行时 -
重庆解答：感染者一直不做核酸，一直在社会面活动，怎么办？
2022-12-05 07:35 抗疫进行时 -
大连：进入除养老院、福利院、医疗机构外的公共场所不再查验核酸
2022-12-05 07:30 抗疫进行时 -
浙江所有地级市：不再开展常态化核酸
2022-12-05 07:20 抗疫进行时 -
湖南网警：网传疫情防控“省十条”系不实信息
2022-12-05 07:15 抗疫进行时 -
郑州会展中心方舱医院12点清零？当地：不实
2022-12-05 07:02 抗疫进行时 -
神舟十四号航天员乘组平安抵京
2022-12-05 06:48 航空航天 -
山东：购买“四类药品”不再实名登记，乘坐公共交通工具不再查验核酸
2022-12-04 22:06 抗疫进行时 -
郑州：密闭场所恢复开放，乘坐市内公共交通工具不再查验核酸
2022-12-04 19:49 抗疫进行时 -
神十四载人飞行任务圆满成功
2022-12-04 19:45 航空航天 -
武汉地铁、公交：明起不再查验核酸
2022-12-04 19:35 抗疫进行时 -
罗伯特·库恩：“历史将铭记江泽民”
2022-12-04 19:35 -
神十四乘组将带回多种医学科学实验样本
2022-12-04 18:03 航空航天 -
广州：80岁以上老年人首针接种率仅52.7%
2022-12-04 17:51 抗疫进行时
相关推荐 -
-
尹锡悦被罢免 评论 293
马克龙：别天真了！欧盟要暂停对美投资 评论 83
“果然，中国说对了” 评论 266
“特朗普会让世界团结起来，减少对美依赖” 评论 222
“刚刚，我看到了未来，它不在美国” 评论 164最新闻 Hot
Copyright © 2014-2024 观察者 All rights reserved。
沪ICP备10213822号-2 互联网新闻信息服务许可证：31220170001
网登网视备（沪）02020000041-1号 互联网宗教信息服务许可证：沪（2024）0000009
广播电视节目制作经营许可证：（沪）字第03952号
增值电信业务经营许可证：沪B2-20210968 违法及不良信息举报电话：021-62376571
沪公网安备 31010502000027号
中国互联网举报中心
上海市互联网违法与不良信息举报中心
