擬南芥幼苗。
問天實驗艙內的擬南芥幼苗。(網上圖片)
問天實驗艙內的水稻。
高株水稻幼苗已長至30厘米左右高,但比起地球上受重力影響,微重力下水稻下失去筆直的姿態。(網上圖片)

據介紹,擬南芥和水稻在今次實驗中作為模式植物,各有其代表性。擬南芥代表雙子葉、長日、十字花科植物,很多品種的蔬菜,比如青菜、油菜等都屬於十字花科。至於水稻則是代表單子葉、短日、禾本科植物。糧食類作物比如小麥、玉米等是禾本科。

承擔實驗的中科院分子植物科學卓越創新中心鄭慧瓊研究員指,擬南芥和水稻種子都萌發正常,已進入幼苗生長階段。部分擬南芥已經開始抽苔,而水稻生長受到比較明顯的影響,比如葉的夾角變大,節間伸長生長受到抑制等。

從照片所見,水稻比起在地球上受重力影響,太空站內的矮株水稻,在微重力情況下失去筆直的姿態,變得有些軟趴,高株水稻就更為雜亂。

問天實驗艙內水稻生長發育情況。
從左至右,從上至下,可觀察到微重力條件下水稻的生長發育情況細節。(圖片來源:中科院圖片)
問天實驗艙內擬南芥的生長發育情況。
從左至右可觀察到微重力情況下,擬南芥的生長發育情況。(圖片來源:中科院圖片)

鄭慧琼稱,實驗主要研究在太空微重力條件下,擬南芥和水稻的開花調控的分子機理,目標是完成兩者在太空站從種子到種子全生命周期的培養研究,探索利用太空環境因素控制植物的開花,以實現在較小封閉空間內植物生產效率最大化的可能途徑。

太空人將會在軌採集樣本,冷凍保存返回分析,以鑑定太空微重力調控植物開花的關鍵樞紐基因,並對其進行功能驗證,為下一步構建適應太空微重力環境的高產優質農作物提供分子元件。

鄭慧琼又提到,該實驗是在國際上屬首次,希望通過實驗獲得培養的關鍵環境參數,為進一步解析太空微重力對水稻生長發育的影響及分子基礎,為利用水稻進行太空糧食生產提供重要理論指導。

同時,通過轉錄組分析比較擬南芥和水稻兩種模式植物,在太空環境中開花途徑關鍵基因的表達及其調控網絡的變化,解析太空微重力,對於長日和短日植物開花的分子機理,為進一步創製適應太空環境的作物,和開發利用太空微重力環境資源提供理論依據。

問天實驗艙。
發射升空前的問天實驗艙。(網上圖片)

Source:https://www.ourchinastory.com/zh/4669/%E5%95%8F%E5%A4%A9%E5%AF%A6%E9%A9%97%E8%89%99%EF%BD%9C%E6%93%AC%E5%8D%97%E8%8A%A5%E5%8F%8A%E6%B0%B4%E7%A8%BB%E7%A8%AE%E5%AD%90%E5%9D%87%E8%90%8C%E7%99%BC-%E5%A4%AA%E7%A9%BA%E5%BE%AE%E9%87%8D%E5%8A%9B%E4%B8%8B%E9%95%B7%E5%8B%A2%E5%A6%82%E4%BD%95%EF%BC%9F