12月4日，正在太空中履历了120天全生命周期的水稻和拟南芥种子，也跟从神舟十四号飞船成功返航。这意味着我国正在国际上初次成功开展了水稻从种子到种子全生命周期培育尝试。据引见，这项研究的“学名”是“微沉力前提下高档动物开花调控的分子机理”，由中国科学院分子动物科学杰出立异核心郑慧琼团队承担。那么，为什么要进行这一尝试？又有哪些收成？

　　水稻正在问天舱生命生态尝试柜通用生物培育模块中完成从种子到种子全生命周期分歧发育阶段代表性图片。图像上的数字暗示注入养分液启动尝试后的天数。

　　郑慧琼引见，水稻是人类次要的粮食做物，养活了世界上近一半的生齿，也是将来载人深空探测生命支撑系统的次要候选粮食做物。操纵空间微沉力进行水稻育种是空间动物学研究的主要标的目的之一。“种子既是人类的粮食，也是繁衍下一代动物的载体，人类要正在空间持久保存，就必必要包管动物可以或许正在空间完成世代交替，成功繁衍种子。可是，之前国际上正在空间只完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦从种子到种子的培育，而次要粮食做物水稻，此前尚没有可以或许正在空间完成水稻全生命周期的培育。”

　　而模式动物拟南芥次要承担了“开花”部门的研究。郑慧琼说：“开花是结种子的前提，我们操纵模式动物拟南芥，系统地研究了空间微沉力对动物开花的影响。”

　　郑慧琼引见，正在轨尝试从2022年7月29日注入养分液启动尝试，至11月25日竣事尝试，完成了拟南芥和水稻种子萌生、长苗发展、开花结籽全生命周期的培育尝试。期间，航天员正在轨进行了三次样品采集——9月21日孕穗期水稻样品采集，10月12日拟南芥开花期样品采集，11月25日水稻和拟南芥种子成熟期样品采集。采集后，开花或孕穗期样品保留于-80℃低温存储柜中，种子成熟期样品保留于4℃低温存储柜。

　　郑慧琼说，本次次要完成了三项空间尝试内容。第一，正在轨完成了水稻从种子萌生、长苗发展、抽穗和结籽全生命周期的培育尝试，并通过获取图像进行阐发。第二，完成了剪株后空间再生稻成功培育并结出了成熟的种子（二茬）。第三，正在轨完成拟南芥种子萌生、长苗发展和分歧三个生物钟调控的开花环节基因对空间微沉力响应的图像察看阐发，并正在轨采集了样品。

　　通过对空间获取的图像阐发，并取地面临照比力，发觉空间微沉力对水稻的多种农艺性状，包罗株高、分蘖数、发展速度、水分调控、对光反映、开花时间、种子发育过程以及健壮率等多方面的影响。科学家们曾经获得了一些初步发觉，郑慧琼引见：

　　起首，发觉水稻的株型正在空间变得更为松散，次要是茎叶夹角变大；矮杆水稻变得更矮，高秆水稻的高度没有遭到较着的影响。此外，生物钟节制的水稻叶片发展螺旋上升活动正在空间更为凸显。

　　其次，水稻空间开花时间比地面略有提前，可是，灌浆时间耽误了10多天，大部门颖壳不克不及封闭。郑慧琼说：“开花时间和颖壳闭合均是水稻的主要农艺性状，二者正在保障动物充实的生殖发展以获得高产优良种子方面都有主要感化，此过程遭到基因表达的调控，后续将操纵前往样品进一步阐发。”

　　再次，正在空间进行再生稻尝试并获得再生稻的种子。郑慧琼说：“从剪株20天后就能够再生出了两个稻穗，申明空间狭小的封锁情况中再生稻是可行的，为空间做物的高效出产供给了新的思绪和尝试证据。该手艺能够大大添加单元体积中的水稻产量，也是国际上初次正在空间测验考试的再生稻手艺。”

　　最初，初次对空间生物钟调控光周期开花的环节基因进行研究。操纵基因突变和转基因的方式，建立了三种分歧开花时间的拟南芥，别离是：提前开花，延迟开花和一般开花（野生型）。郑慧琼引见，通过对空间拟南芥发展发育的图谱察看取阐发，发觉开花环节基因对微沉力的响应取地面有较着的差别，此中正在地面提早开花的拟南芥正在微沉力前提下开花时间也大大的耽误。“此外，生物钟基因突变后，空间拟南芥的下胚轴过度伸长，申明生物钟基因表达对于维持拟南芥正在空间发展的一般形态和顺应空间情况很是主要，为此后操纵改制开花基因来推进动物顺应空间微沉力情况供给了新标的目的。后续研究团队将进一步操纵前往材料对拟南芥顺应空间情况的分子根本进行深切解析。”