刊登日期 : 29/08/2022
在上月底發射升空的中國太空站問天實驗艙，現時正進行「微重力條件下高等植物開花調控的分子機理」生命科學實驗項目。
中科院日前表示，實驗樣本擬南芥種子和水稻種子均已成功萌發，擬南芥幼苗已長出葉子，高株水稻幼苗更已長至30厘米左右高，矮株水稻也有5至6厘米高，生長狀態良好。
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。
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。
