中国第一次 在太空成功种稻种菜

中国天宫二号在轨运行两年多来,开展多项空间(太空)科学和应用实验,完成中国首次高等植物"从种子到种子"的空间长周期培养等多项重要实验。并发现植物在太空中开花晚、长得慢,但衰老速度慢,寿命显着延长等有趣现象。

中国已成功完成植物在太空中生长全过程的实验。图为中科院植物生理生态研究所研究员郑慧琼(左)与学生在实验室研究拟南芥。 新华社

这项研究负责人、中科院植物生理生态研究所研究员郑慧琼表示,如何利用植物在空间生产粮食与蔬菜,供人类长期空间生活需求,是载人航天必须要解决的关键科学问题之一。

以往,中国利用返回式卫星也曾开展过多次空间搭载飞行实验,但由于在太空中时间有限,最多只能展开种子萌发、幼苗生长阶段的实验。2016年9月15日,天宫二号在发射之际,搭载了一个由中科院上海技术物理研究所研制的微型培养箱,里面种植有粮食作物的典型代表:水稻,和绿叶植物的典型代表:拟南芥。

除了部分植物样品于2016年11月18日随着神舟十一号返回地面,大部分植物样品至今仍然留在天宫二号。研究人员成功地通过地面遥控,对留在太空中的培养箱进行温控和浇水,启动了拟南芥和水稻生长,并顺利开花结果。这是中国首次在太空中完成"从种子到种子"全过程的空间植物培养实验。

郑慧琼列举此次实验所达成的几项重要成果:验证了利用植物光周期反应原理调控空间植物营养生长与生殖生长的设计思想,为有效利用空间有限资源进行最大化的植物生产,提供了重要空间实验证据;首次成功获得了拟南芥和水稻在"长日"与"短日"条件下,生长发育全过程的实时图像数据,有多项新的发现。

同时完成国际上首次成功为基因信息安装"追踪器",利用植物开花基因"启动子"带动绿色荧光蛋白,在微重力条件下表达并获得实时荧光图像;首次获得微重力在叶维管组织发育作用的证据,并对其进行了转录组分析;首次对水稻吐水、拟南芥寿命和根的"向触性运动"进行观察与分析。

研究还发现,植物在太空中虽然开花晚,长得慢,但衰老速度慢,寿命显着延长。太空中拟南芥在"长日"条件下,植株比地面对照多活65天,"短日"转"长日",植株则比地面多活456天。在太空中,水稻的第一和第二叶片衰老也慢于地面。

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