太空水稻首次成功育种!技术含量高不高?但可能不是给咱们吃的

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又一个首次!中国把水稻种到了太空 , 首次在国际上开展了 , 水稻从种子到种子全生命周期的空间培养实验 。
以至于屏幕前的大家都开始期待 , 什么时候能吃上这种水稻?它的味道会不会更好吃?但实际上这种水稻可能不是给咱们吃的!
上图:空间水稻原生稻和再生稻
因为以往咱们印象中的太空育种 , 是将作物种子搭乘返回式卫星或高空气球送到太空 , 利用太空的强辐射 , 微重力和高真空等综合环境因素 , 诱发植物种子的基因变异 , 再返回地面培育出适合在地球上生长的优质作物 。 但这次完全不一样 。
随着神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆 , 载人空间站第三批空间科学实验样品也顺利交付 。
其中 , 水稻和拟南芥种子经历了120天的空间培育生长 , 完成了从种子到种子的发育全过程 。
上图:空间再生水稻的过程
这是国际上首次在轨获得水稻种子 , 此前还从未有过先例 。 甚至在实验中 , 连再生稻也结出了成熟的种子 。
并且可想而知 , 为了能在太空环境中生长而培育的植物 , 会很难适应地球的重力 。 因此这次实验的目的 , 是为了航天员在地球以外的地方时 , 能够拥有充足的食物供应 , 例如月球和火星 。
而水稻又是人类主要的粮食作物 , 养活了世界上近一半的人口 。 因此利用空间微重力进行水稻育种 , 是完善未来载人深空探测生命维持系统的基础 。
毕竟在太空中 , 并不能像逛超市一样 , 随随便便做出一顿丰盛的饭菜 。 可为了保证身体机能的正常 , 又必须获得营养丰富的食物 。 因此目前空间站的航天员 , 会定期收到来自地球的各种冻干食品和预包装食品 。
但随着人类离地球表面越来越远 , 高昂的补给成本使得未来星际任务的食物供应 , 变得不切实际 。
因此必须挑战在没有阳光或地球引力的封闭环境中 , 种植新鲜的水果、蔬菜以及粮食作物 。 然而显然这是很困难的事情 , 可到底有多难?
在月球或火星与在空间站这类环境中耕种 , 与在地球上有着很大的区别 , 尤其是在重力方面 。
而为了突破如何利用植物 , 保障人类在地外环境的生存中所需要的食物、氧气和纯净水 。
科学家自20世纪50年代 , 人类发射第一颗人造地球卫星开始 , 就已经开始为这个问题绞尽脑汁 。
正是在这种背景下 , 空间站种水稻等一系列太空种植实验应运而生 。 并且在2022年我国空间站问天实验舱发射升空时 , 就搭载了生命生态实验柜、生物技术实验柜等科学实验柜 。
然而不出所料 , 实验启动后 , 它们在微重力的空间环境中遭遇“水土不服” , 患上了“航天综合征” 。 长出的水稻幼苗“懒散”的趴”在了实验盒子上 , 完全站不起来 。
而太空之中 , 除了重力 , 植物生长所需的无机材料、土壤介质、日照、二氧化碳、氮气和氧气等条件 , 也与地球上天差地别 。
并且低压环境还会影响植物的净光合作用和蒸散率 。 好在 2006 年的一项研究表明 , 维持较高的二氧化碳浓度 , 可以减轻 10 kPa 左右的低压环境 , 对植物正常生长的影响 。
此外除非受到保护 , 否则植物还将暴露于比地球上高得多的辐射水平 , 这会损害植物的 DNA 。 而 DNA 的损害会对植物的发芽、生长和繁殖有直接影响 。
并且电离辐射对光系统II功能也有影响 , 可能会导致其功能丧失 。 (光系统II是类囊体膜中的一种光合作用单位 , 它含有两个捕光复合物和一个光反应中心 。 )
【太空水稻首次成功育种!技术含量高不高?但可能不是给咱们吃的】
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