中国空间站种出的水稻种子长这样

北京时刻2022年12月4日20时09分，神舟十四号载人飞船回来舱在东风着陆场成功着陆。当天，阅历了120天全生命周期的水稻和拟南芥种子，伴随其他载人空间科学试验样品交给空间应用体系。

水稻是人类首要的粮食作物，养活了世界上近一半的人口，也是未来载人深空探测生命支持体系的首要候选粮食作物。使用空间微重力进行水稻育种也是空间植物学研讨的重要方向之一。种子既是人类的粮食，也是繁衍下一代植物的载体，人类要在空间长期生计，就必须要保证植物能够在空间完结世代交替，成功繁衍种子。但是，之前国际上在空间只完结了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培育，而首要粮食作物水稻，此前尚没有能够在空间完结水稻全生命周期的培育。

在我国空间站生命科学项目中，中国科学院分子植物科学杰出立异中心郑慧琼研讨团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”，在国际上初次展开了水稻从种子到种子全生命周期培育试验。同时，开花是结种子的条件，研讨团队使用模式植物拟南芥，也体系地研讨了空间微重力对植物开花的影响。

从2022年7月29日注入营养液发动试验，至11月25日结束试验，本项目共在轨展开试验120天，完结了拟南芥和水稻种子萌生、麦苗成长、开花结籽全生命周期的培育试验。期间航天员在轨进行了三次样品收集，包含9月21日孕穗期水稻样品收集；10月12日拟南芥开花期样品收集和11月25日水稻和拟南芥种子老练期样品收集。收集后，开花或孕穗期样品保存于-80℃低温存储柜中，种子老练期样品保存于4℃低温存储柜。12月4日，样品随神舟十四号回来地上。按计划在北京交接样品后，转运至上海试验室中做进一步检测剖析。

本次空间项目首要完结的试验内容包含：（1）在轨完结了水稻从种子萌生、麦苗成长、抽穗和结籽全生命周期的培育试验并经过获取图画进行剖析；（2）完结了剪株后空间再生稻成功培育并结出了老练的种子（二茬）。（3）在轨完结拟南芥种子萌生、麦苗成长和不同三个生物钟调控的开花要害基因对空间微重力响应的图画调查剖析并在轨收集了样品。

经过对空间获取的图画剖析，并与地上对照比较，发现空间微重力对水稻的多种农艺性状，包含株高、分蘖数、成长速率、水分调控、对光反响、开花时刻、种子发育进程以及结实率等多方面的影响。试验开始发现：

（1）水稻的株型在空间变得更为松懈，首要是茎叶夹角变大； 矮杆水稻变得更矮，高秆水稻的高度没有遭到显着的影响。此外，生物钟操控的水稻叶片成长螺旋上升运动在空间更为凸显。

（2）水稻空间开花时刻比地上略有提早，但是，灌浆时刻延伸了10多天，大部分颖壳不能封闭（图1和图3）。开花时刻和颖壳闭合均是水稻的重要农艺性状，二者在保障植物充沛的生殖成长是获得高产优质种子方面都有重要作用，此进程遭到基因表达的调控，后续将使用回来样品进一步剖析。

（3）在空间进行再生稻试验并获得再生稻的种子。从剪株20天后就能够再生出了2个稻穗（图2和图3），说明空间狭小的封闭环境中再生稻是可行的，为空间作物的高效生产供给了新的思路和试验证据。该技能能够大大添加单位体积中的水稻产量，也是国际上初次在空间测验的再生稻技能。

（4）初次对空间生物钟调控光周期开花的要害基因进行研讨。使用基因突变和转基因的办法，构建了三种不同开花时刻的拟南芥，分别是：提早开花，延迟开花和正常开花（野生型），经过对空间拟南芥成长发育的图普调查与剖析，发现开花要害基因对微重力的响应与地上有显着的差异，其间在地上提早开花的拟南芥在微重力条件下开花时刻也大大的延伸。

此外，生物钟基因突变后，空间拟南芥的下胚轴过度伸长，说明生物钟基因表达对于维持拟南芥在空间成长的正常形态和适应空间环境非常重要，为往后使用改造开花基因来促进植物适应空间微重力环境供给了新方向。后续研讨团队将进一步使用回来材料对拟南芥适应空间环境的分子根底进行深入解析。