中国空间站水稻迎来“太空收割”:首次连续培育两代,意味着什么

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10月19日,央视《新闻联播》披露了中国空间站水稻实验的最新进展:乘组已在轨超过4个月,在问天实验舱经过4个月的精心培育,新一批水稻实验样品完成采集、存储,部分收获的"太空种子"随即重新播种,我国首次太空培育两代水稻取得新突破。光明网

这项实验的全称是“空间水稻多代遗传稳定性与环境适应性调控的分子机理研究”,目标只有一个:让水稻在微重力条件下连续繁殖两代。上天的稻种有两类:从未上过天的普通种子,以及2022年空间站收获、回到地面繁育后再送上天的稻种。央视网光明网

和2022年那次比,新在哪

空间站种水稻并非从零开始。2022年的实验里,6粒水稻种子上天、收获59粒种子,完成了国际上首次水稻“从种子到种子”的全生命周期培养。那批种子随神舟十四号乘组返回地面、在地球农田里繁育之后,才有了这次的再上行。上一次在轨只完成了一代繁殖,这次的关键词是“连续”——太空里收的稻种不回地球,直接在微重力下长出下一代。今年8月,官方通报首次两代连养“进展顺利”。中国新闻网科技日报央视网

4个单元,两个对照

实验共设置4个单元、每个单元播下6粒种子,按有性繁殖和营养繁殖各分两组,比较两种模式在空间环境下的适应性差异。其中有性繁殖一组考察“跨代记忆”——祖先上过天的种子是否比没上过的更适应太空;营养繁殖一组用再生稻模式,成熟后从根部割除地上部分、让根茬重新萌发,等于延长同一植株的生长期。光明网科技日报

上天的材料是我国自育的粳稻模式品种——分子和遗传机制在地面已被研究得很透,太空里一旦出现异常,科学家能快速识别并归因。科技日报

别把它当成“太空育种”

常见的误解是把这次实验等同于航天育种:后者靠太空辐射诱发变异、回地面筛选新品种,主战场在农田。这次恰恰相反,问的是水稻的遗传稳定性——种子一代代在微重力里繁衍,特性会不会变、会不会退化。原因很直接:走向火星乃至更远深空时,从地球运粮不可持续。实验专家郑慧琼把话说得更明白:迈向深空前,必须先弄清楚水稻是逐渐适应空间环境,还是出现代际衰退。换句话说,这次实验的答卷不是端上一盘新米,而是判断“就地种粮、自主循环”这条路在生物学上走不走得通。中国新闻网科技日报

样品回地球之后

已采集存储的样品后续将随神舟二十三号返回舱下行,由科学家做表型和分子层面的综合分析,解析长期空间微重力对水稻遗传稳定性的作用机制。顺带一提,这类研究也存在反哺地面农业的可能:太空极端环境相当于一种全新的胁迫条件,有可能逼出地面难以观察到的性状、发现新的基因资源,用于抗旱、耐盐碱育种。光明网科技日报

第二代水稻仍在轨生长。太空饭碗能不能端稳,要等这批稻种落地后的分析给出答案。

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