空间站里,植物如何开花?

2024-10-20 10:00:04 发布

中国空间站问天实验舱的高等植物实验已取得显著进展,拟南芥和水稻种子在微重力环境下成功萌发,幼苗生长状况良好。研究员郑慧琼在新闻发布会上透露,实验将进入下一阶段,即观察植物从种子到种子的全生命周期,航天员将负责采集样品并冷冻保存,以供返回地面后分析。

科学家们在过去60多年里对空间植物培养进行了深入研究,早期目标是确保植物能在空间环境中生长并繁殖。如今,这些目标已基本实现,研究重点转向了种子生产。尽管油菜、小麦和豌豆等少数作物已在空间完成了生命周期实验,但植物在空间中仍面临开花延迟、结实率低等问题。

郑慧琼强调,研究微重力下植物开花调控的分子机理至关重要,这不仅有助于改进空间植物培养技术,还能为探索适应空间生命保障的粮食作物生产提供科学指导。2022年7月,问天实验舱搭载的科学实验柜成功发射并与天和核心舱对接,郑慧琼团队负责的“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”项目正式启动。

实验选用的拟南芥和水稻作为模式植物,分别代表了双子叶和单子叶植物。郑慧琼指出,开花是植物繁殖的前提,研究微重力如何影响开花,以及能否利用这一环境控制植物开花,对于寻找在封闭空间中提高植物生产效率的途径具有重要意义。

通过航天员在轨采集的样品,研究人员将鉴定微重力调控植物开花的关键基因,并验证其功能,为构建适应空间微重力环境的高产优质农作物提供分子基础。郑慧琼期望,这项研究能为空间微重力条件下水稻的全生命周期培养提供理论指导,并解析其生长发育的分子基础,同时为创制适应空间环境的作物提供理论依据。