水稻在问天舱生命生态试验柜通用生物培育模块中完结从种子到种子全生命周期不同发育阶段代表性图片。中科院分子植物科学杰出立异中心 供图
中新网北京12月5日电 (记者 孙自法 郑莹莹)记者12月5日从我国科学院(中科院)得悉,中科院分子植物科学杰出立异中心研讨团队已完结在我国空间站进行水稻和拟南芥育种试验,世界上初次在轨完结水稻从种子到种子全生命周期培育,成功收成太空水稻种子。
空间水稻原生稻和再生稻图片,显现空间稻穗与颖壳打开的表型。中科院分子植物科学杰出立异中心 供图
我国空间站第三批空间科学试验样品12月4日晚随神舟十四号飞船回来舱回来地上,在着陆场交给中科院牵头担任的我国载人航天工程空间使用体系。这批样品中就包括阅历120天全生命周期的水稻和拟南芥种子,并于5日运抵北京承认无缺后交给相关试验科学家。
中科院分子植物科学杰出立异中心介绍说,该中心郑慧琼研讨团队承当我国空间站“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学项目,世界上初次在轨展开水稻从种子到种子全生命周期培育试验。一起,根据开花是结种子的条件,研讨团队还使用形式植物拟南芥,体系研讨空间微重力对植物开花的影响。
本次在轨试验共历时120天,从2022年7月29日注入营养液发动至11月25日完毕,完结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3次样品收集,包括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、11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样品收集。
样品收集后,开花或孕穗期样品保存于-80℃低温存储柜中,种子成熟期样品保存于4℃低温存储柜。按计划,这些样品随神舟十四号回来地上完结交代后,将转运至上海的试验室中做进一步检测剖析。
空间再生水稻的进程图画,图中的时刻为剪株后的天数。中科院分子植物科学杰出立异中心 供图
一是在轨完结水稻从种子萌生、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;
三是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呼应的图画调查剖析并在轨收集了样品。
研讨团队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,包括株高、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发生多方面影响。
中科院空间使用中心,回来样品顺畅交代相关试验科学家。中科院空间使用中心 供图
郑慧琼表明,这次在我国空间站展开的育种试验已取得多项开始的重要发现,最重要的包括以下四个方面:
一是水稻的株型在空间变得愈加松懈,主要是茎叶夹角变大;矮秆水稻变得更矮,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。
二是水稻空间开花时刻比地上略有提前,但灌浆时刻延伸了10多天,大部分颖壳不能关闭。开花时刻和颖壳闭合均是水稻的重要农艺性状,二者在保证植物充沛的生殖成长是取得高产优质种子方面都有及其重要的效果,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。
中科院分子植物杰出中心郑慧琼研讨员对回来试验样品进行分化与固化。中科院空间使用中心 供图
三是在空间进行再生稻试验并取得再生稻的种子。从剪株20天后就可以再生出2个稻穗,阐明空间狭小的关闭环境中再生稻可行,这也为空间作物的高效出产供给新的思路和试验依据。该技能能大大添加单位体积中的水稻产值,也是世界上初次在空间测验的再生稻技能。
四是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3种不同开花时刻的拟南芥,分别是提前开花、推迟开花和正常开花(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呼应与地上有显着的差异,其间在地上提前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,阐明生物钟基因表达关于保持拟南芥在空间成长的正常形状和习惯空间环境很重要,为往后使用改造开花基因来促进植物习惯空间微重力环境供给了新方向。研讨团队后续将进一步使用回来资料对拟南芥习惯空间环境的分子根底进行深化解析。(完)回来搜狐,检查愈加多
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