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怎样在中国空间站种水稻?(2)

来源:中国水稻科学 【在线投稿】 栏目:综合新闻 时间:2022-09-02 02:26

【作者】:网站采编

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【摘要】澎湃新闻:为了在太空做这项实验,在地面做了哪些准备工作?尤其是水稻这方面。 目前,空间站已成功启动拟南芥和水稻的种子萌发,拟南芥幼苗长出

澎湃新闻:为了在太空做这项实验,在地面做了哪些准备工作?尤其是水稻这方面。

目前,空间站已成功启动拟南芥和水稻的种子萌发,拟南芥幼苗长出多片叶子,高秆水稻幼苗长至30厘米左右高,矮秆水稻也有5-6厘米高,生长状态良好。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。

这次实验舱的条件,无疑又前进一步,给我们创造了一个条件,让水稻可以自由选择它喜欢的温度,奠定了我们科研的基础,我们也基于之前的研究,做了更多植物基因方面的设计。我们现在还在等待第一代的水稻从种子到种子的全生命周期。但我想,即使我们这次拿到了水稻的种子,也不能保证它在天上经过了几代之后,能否稳定地生长,所以势必要在更大的时间和空间中,继续探索。

8月30日上午,郑慧琼在分子植物卓越中心接受了澎湃新闻的专访。她向记者对此次科研的意义、背景作了介绍,回顾了此次水稻成苗过程中从筛选种子、到模拟太空环境做科研、再到配备相应设备上太空的种种过程,并对接下来的工作进行了展望。

8月29日,拟南芥和水稻种子在中国空间站问天实验舱成功萌发、长出幼苗的消息,在网络上引发大量的关注与探讨。这也是国际上首次对水稻在空间站从种子到种子全生命周期的培养研究。

为什么抓住重力的要素?我们知道,地面的重力总是指向地心的,植物生长也是依赖于重力的这个指向,比如树,枝干总是朝上长,如果植物不小心倒了,茎干还会弯过来、直立起来,这就是重力的作用。植物生长素的分布也与重力有关,微重力条件下,可能树木主干和侧枝的粗细的差别会较小。重力其实对我们生命是很重要的。

郑慧琼认为,这次的水稻成苗看似是植物科学领域的成果,背后则是包括飞船研制、种子准备等环环相扣的结果。他们也通过观察太空中水稻和拟南芥的生长,从现象上获得了植物在地面生长所难以掌握的信息,后续待植株“落地”,还将在基因等层面进行更严谨的科学研究,而这些都将有助于人类在地球更好地开展生命科学、农作物的探索。

然后就是选具体选水稻种子,多少颗我数不清了,上千颗备选是有的,我们的科研人员把种子放到显微镜下一点点筛,集中看了好多天,“选美”一样。他们很有经验,能看出种子是不是健康、饱满、有活力、有光泽,事实上,我们这次选来上天的种子确实100%萌发了,水稻种子加起来18颗,拟南芥种子有近百颗。

我们现在的模拟场景,就是让植物保持旋转。因为植物的器官感受重力,是有一个时间阈值的,相当于如果有些东西太快、速度超过阈值后我们的眼睛会看不到一样。在一定的时间内让它不停地转向,植物的器官就会感受不到重力的方向,相当于没有重力。这在某种程度上会像在太空一样,它方向乱了,就不能朝一个方向长了。

澎湃新闻:这次科研有怎样不寻常的意义?实验的情况目前如何?

“小薇啊,我要带你飞到天上去”

那次的环境比现在的还差一些,如无法为水稻和拟南芥适配不同的温度。但那次把拟南芥的材料拿回来,研究首次发现了微重力条件下植物寿命比地面对照组植物寿命极大地延长,这往前进了一大步。

还有加水,因为重力,地面的水总是沉在土的下面,天上水不一定,多了怕淹死,少了又不够,水跟土之间的关系又如何,都要经过很多的试验,最后才能找到一个确切的量。好在目前实验单元的运作还是正常的。

水稻高秆矮秆的生长机制、植株的夹角大小,在微重力的情况下会不会有不一样的情况,我们对这方面的知识是欠缺的。而如果破解了这个,我们会不会更靠近植物生长本身的奥秘,得到一些更本质的规律?后续当然还有很多植物可以带上天研究,比如研究树木怎么生长、研究蔬菜怎么种植,太空的环境会为我们在生命科学领域打开一个新的平台。

最后到了发射那天,我看着火箭和实验舱的震动很大,喷火呼呼呼的,就很担心那小种子,会不会掉到土里或者别的地方去,所幸它们安全地上天发芽了。

澎湃新闻记者 邹佳雯

澎湃新闻:你们目前看到植物的生长有哪些不一样的现象?

文章来源:《中国水稻科学》 网址: http://www.zgsdkx.cn/zonghexinwen/2022/0902/1269.html

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