神舟十八号乘组即将返回,又有一批新的太空实验样品返回地球。太空科学实验究竟能给我们带来怎样的惊喜呢?来关注中国空间站太空水稻的最新科研进展。
6粒种子上天
回来有59粒
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼:开始就是6粒种子随问天舱上天以后,收到了59粒种子,回来以后这59粒种子因为比较珍贵,我们就从中拿了部分在人工气候室进行繁殖。在人工气候室繁殖之后,获得的种子就比较多,大概有将近1万粒种子,然后我们在其中再拿出了一部分,到大田里面进行繁殖,这就是大田里面收获的稻穗。
专家介绍,空间站获得的59粒水稻种子是第一代,人工气候室繁殖获得的近1万粒是第二代,农场大田里即将丰收获得的是第三代。通过对三代太空水稻种子进行研究,已经取得初步研究成果。
证明太空可以种出有活力的水稻
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼:我们得出了这样一个结论,首先我们在天上收获到了有活力的种子,然后通过人工气候室实验证明这个有活力的种子可以繁衍出后代,证明太空收到的种子还仍然有繁殖能力,在大田里面继续稳定进行繁殖,证明我们在太空环境当中,通过种植水稻来生产粮食是可行的途径之一。
“太空水稻”形态发生改变
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼:我们在地面也有同样的盒子,可以看到天上和地面长得有挺大的不同。在株型上,叶子的夹角在天上变得特别大,不像地面的植物长得比较紧凑,而叶子夹角大对于高密植物种植有很大的影响,叶子之间互相遮挡,不能很好地进行光合作用,对它的生长有很大的影响。
科研人员对这一现象进一步进行分子生物学分析,找到了一些关键的基因,后续可以通过分子途径对空间植物进行改造,使它夹角变得跟地面一样大,也可以进行很高密度的种植。
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼:这是从天上照相机下载的照片,可以看到稻壳大部分都不能关闭。在地面的种子一旦授粉以后,稻壳马上就关闭了,而天上的种子到成熟以后都不能关闭,主要是稻壳外稃的尺寸变得细长导致不能关闭。这个当中的分子生物学机制,我们也在研究。
糖的含量不同
太空种水稻难度大
中国科学院分子植物科学卓越创新中心研究员 郑慧琼:太空种植水稻跟地面来比难度大了很多。首先太空是真空环境,所以我们在太空中种水稻一定是人造的环境,就是在一个完全封闭的环境中来种水稻。光、气、水都是要人工来保障,尤其是光,因为水稻要进行光合作用。水稻对太阳光的要求还是比较高,我们在太空中种水稻用的是人工光源,所以太空种水稻还要经过一定的筛选,对水稻进行一些改造,让水稻能够适应人工光照环境。