環(huán)視頻/何卓謙

《環(huán)球時報》記者29日從中科院處獲悉，于7月24日跟隨中國空間站問天實(shí)驗艙進(jìn)入太空的實(shí)驗樣品擬南芥種子和水稻種子目前已成功萌發(fā)，擬南芥幼苗已長出葉子，高桿水稻幼苗已長至30厘米左右高，矮桿水稻也有5-6厘米高，生長狀態(tài)良好，后續(xù)將完成擬南芥和水稻在空間“從種子到種子”全生命周期的實(shí)驗，并在實(shí)驗過程中由航天員采集樣品、冷凍保存，最終隨航天員返回地面進(jìn)行分析。

微重力條件下水稻的生長發(fā)育情況組圖（來源：中科院）

據(jù)《環(huán)球時報》記者了解，在問天實(shí)驗艙上搭載有中國科學(xué)院分子植物科學(xué)卓越創(chuàng)新中心鄭慧瓊研究團(tuán)隊承擔(dān)的“微重力條件下高等植物開花調(diào)控的分子機(jī)理”生命科學(xué)實(shí)驗項目。7月28日，載有實(shí)驗樣品擬南芥種子和水稻種子的實(shí)驗單元由航天員安裝至問天實(shí)驗艙的生命生態(tài)通用實(shí)驗?zāi)K中，通過地面程序注入指令，于7月29日啟動實(shí)驗。

中科院分子植物卓越中心研究員、問天艙“微重力條件下高等植物開花調(diào)控的分子機(jī)理”實(shí)驗項目負(fù)責(zé)人鄭慧瓊在接受媒體采訪時表示，擬南芥代表雙子葉、長日、十字花科植物，很多蔬菜，比如青菜、油菜等都屬于十字花科。而水稻代表單子葉、短日、禾本科植物，很多糧食類作物，比如小麥、玉米等屬于禾本科。本次實(shí)驗項目主要研究空間微重力條件下，擬南芥和水稻的開花調(diào)控的分子機(jī)理。而“開花”則是植物結(jié)出新一代種子的前提。

微重力情況下擬南芥的生長發(fā)育情況組圖（來源：中科院）

“農(nóng)作物的種子既是糧食，也是繁殖下一代的載體。隨著載人深空探測的發(fā)展深入，比如登陸火星，要想真正解決人類長期空間探索的糧食保障問題，不可能單純依靠從地球上攜帶糧食來滿足航天員長期的空間生活和工作需求，必須要解決在空間生產(chǎn)糧食這一難題。由于地球生命不可能在嚴(yán)酷的太空環(huán)境條件下無保護(hù)地生存，未來的太空作物生產(chǎn)必須要在完全封閉的人造環(huán)境中進(jìn)行，種植空間和能源供給都十分稀缺。因此，太空種植的農(nóng)作物必須具備高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高生產(chǎn)效率和低能源消耗的要求。”鄭慧瓊說。

在過去六十多年中，世界各國科學(xué)家們對于在空間種植和栽培植物進(jìn)行了大量的研究，在各種空間飛行器中進(jìn)行了20多種植物的培養(yǎng)實(shí)驗。但目前只有油菜、小麥和豌豆少數(shù)幾種作物在空間完成了“從種子到種子”的實(shí)驗。同時，在空間條件下，植物開花時間延遲、開花數(shù)目少、種子結(jié)實(shí)率低和種子質(zhì)量下降等問題仍然沒有克服。

鄭慧瓊研究員介紹稱，希望通過本次在中國空間站上開展的農(nóng)作物實(shí)驗研究，在國際上首次完成空間微重力條件下水稻從“種子到種子”全生命周期的培養(yǎng)實(shí)驗，并獲得水稻培養(yǎng)的關(guān)鍵環(huán)境參數(shù)，為進(jìn)一步解析空間微重力對水稻生長發(fā)育的影響及分子基礎(chǔ)，利用水稻進(jìn)行空間糧食生產(chǎn)提供重要理論指導(dǎo)。同時，通過轉(zhuǎn)錄組分析比較擬南芥和水稻兩種模式植物在空間環(huán)境中開花途徑關(guān)鍵基因的表達(dá)及其調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的變化，解析空間微重力對于長日和短日植物開花的分子機(jī)理，為進(jìn)一步創(chuàng)制適應(yīng)空間環(huán)境的作物和開發(fā)利用空間微重力環(huán)境資源提供理論依據(jù)。

（來源：環(huán)球時報-環(huán)球網(wǎng) 記者 樊巍）