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怎样在中国空间站种水稻?(3)

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】拟南芥幼苗已长出叶子。中国科学院分子植物科学卓越创新中心 供图 之前我们在天宫二号上还观察到了一个有趣的现象。植物的根一般是扎到土里,但是

拟南芥幼苗已长出叶子。中国科学院分子植物科学卓越创新中心 供图

之前我们在天宫二号上还观察到了一个有趣的现象。植物的根一般是扎到土里,但是在太空中,有的根没扎到土里,也搞不清土在哪,它探到边上有个叶子,误以为叶子是土,就绕着这个叶子绕一圈,然后突然感觉到叶子不是土,它就把另外一个叶子又绕一圈,发现还不是土,然后再慢慢地摸,直到把根插到土里去。挺有意思的,这次还没看到类似的情况。

另外今年上海疫情,也给我们的科研进度带来一定的挑战。因为问天实验舱一开始是横着“装箱”的,我们要赶在6月12日问天实验舱转成竖的之前,把所有实验品装进去。到了海南的发射基地,我们还要做一些准备工作,比如给种子消毒。所以眼看到了5月份,心里还是挺着急的,好在我们所里经过与各级有关部门充分的沟通协调,派了一辆装满试验设备的SUV车,带着我们的种子,2天开到了海南,期间没下过高速。后来我们又向海南那边的科研院所、学校借了很多设备,保证及时完成了规范科学的装舱任务。

2022年8月30日,郑慧琼在中国科学院分子植物科学卓越创新中心办公室。澎湃新闻记者 邹佳雯 图

这样的生长过程在地面是难以看到的,因为地面重力的作用太强了,植物要想往边上斜一下,重力立刻把它拉回来、不让它有明显这种来回摆动。实际上,植物的生长过程大概是有这种螺旋状的规律,但是现象在地面被掩盖,在太空中观察效果则有机会被放大。

澎湃新闻:为什么选择拟南芥和水稻这两种作物上太空进行科研实验?有网友评价说“中国人凭借种菜天赋把菜种到了太空”,您怎么看?

一个月的时间,水稻小种子破土而出,长出幼苗,与以往有所不同的是,这次是在太空中。

首先讲选种子,要选在一个这么小的空间生长的品种,我们对这个品种的水稻也要进行各方面的了解,包括它的生长、遗传背景等等。

在一个月前的7月24日,中国空间站问天实验舱成功发射并与天和核心舱交会对接,问天实验舱搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜。中国科学院分子植物科学卓越创新中心(以下简称“分子植物卓越中心”)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”生命科学实验项目。

郑慧琼:问天实验舱是在7月24号发射的,7月28日,载有我们实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元,就由航天员安装到了问天实验舱的生命生态通用实验模块中。29日,我们就开始通过地面程序,遥控注入指令,装有种子的实验单元就自动启动。

郑慧琼:我们这个项目虽然立项是2021年,但具体其实从2015年就启动在做。

郑慧琼:在地面可以模拟一部分的效应,但是地面的重力毕竟还是不能消除,所以无论如何模拟,差别肯定还是有。但是我们的项目因为是探讨“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”,所以抓住了“重力”的要素着重模拟一个有别于一般地面植物生长的环境。

郑慧琼:目前拟南芥和水稻种子萌发正常,已进入幼苗生长阶段,部分拟南芥已经开始抽苔。在空间站里,水稻的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,但总体发育进程符合预期,继续培养有望在空间站首次结出种子。我们预期,在航天员返回地面10-15天前进行采集,再低温保存带回地面。

不过本质上,选择拟南芥和水稻还是基于科学的考量。拟南芥和水稻都是地面上经典的模式植物,是有代表性有普遍规律的植物。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物, 很多蔬菜,比如青菜、油菜等都属于十字花科。而水稻代表单子叶、短日、禾本科植物,很多粮食类作物,比如小麦、玉米等属于禾本科。

另外多年前我们在天宫二号的实验中,还能看到植物出水的水球,观察到植物在太空中的吐水量要比地面大一点,在地面上水球会掉下来,但太空中的水球会浮着。水稻也是会吐水的,所以我们给水稻做了一个水回收装置,希望让小水珠回收起来、再回到土里,不然担心它别“自己的唾沫把自己淹死了”。

郑慧琼:国外曾经做过小麦的太空实验,但是对水稻进行这样全生命周期的研究,我们是第一个。这也是因为我们国家对于水稻的研究在地面上相对成熟,有比较好的基础。所以你说这和中国的国情有否关系,我认为这个层面上是有的。

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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