科学家新发现!神十四太空带回全球首粒水稻种子,或造福全人类?( 二 )


一些实验证明太空生长的植物光合作用器官会受到微重力影响 , 例如玉米和芸芥幼苗叶绿素和胡萝卜素含量偏低 , 小麦的叶绿体呈卵形 , 绿球藻细胞叶绿体淀粉粒数量和大小都降低了 。
【科学家新发现!神十四太空带回全球首粒水稻种子,或造福全人类?】微重力似乎还会降低植物的“免疫力” , 科学家猜测或许是微重力间接导致的植物生理运输和交换受到限制 , 防御反应系统功能随之降低 , 太空生长的植物更容易感染病菌 。
除了微重力 , 太空中的宇宙射线也会引发植物种子基因产生变异 , 从而改变植物的性状 , 此过程又被叫做太空诱变 。 一些变异是失败的 , 会使植物患上“太空病”无法正常发芽 , 另一些突变则有利于植物生长 。

科学家经过筛选后将发生有益突变的种子留下来并进行种植 , 发现培育出的植株相比普通品种通常更强壮 , 并且对极端环境有更强的耐受力 , 有些植株产量会变多 , 生长速度更快 , 需水量更少 。
我国有哪些已经投入规模化生产的太空诱变作物?我国在1987年通过返回式卫星发射并回收了第一批水稻和青椒等作物种子 。 1990年成功使用回收的种子培育出新品种“宇航一号”甜椒 , 比普通品种拥有更大的果实和更强的抗病力 。

2008年经过太空诱变培育出的新品种“鲁原502”的麦种在试验田试播种 , 经过太空射线辐射过的小麦种子DNA发生变化 , 产生了更耐旱和抗病虫害的特点 , 最终产量比普通小麦高出11% , 国际上也都对这个新品种表示了认可 , 现在“鲁原502”已成为中国种植面积第二大的小麦品种 。
除了蔬菜等农作物外 , 今后我国将会考虑在太空培育用于西部开发的草种 , 中草药 , 观赏花卉以及经济绿化树木等植物 。 在我国之后的太空站育种选品方向上 , 各国也根据各自的饮食习惯提出了建议:俄罗斯提议说建议种植番茄和小麦:美国认为应该种植香料等高附加值的植物 , 这些建议都具有参考价值 , 或许未来会纳入我国育种计划中 。
食用太空诱变作物对人类有害吗?之前的转基因大豆安全性事件闹得沸沸扬扬 , 相信大家也都有所耳闻 。 于是有人对太空基因突变植物的安全性产生了质疑 。 科学家则表示太空诱变作物很安全 , 大可不必担心 。

太空育种和转基因食品产生基因突变的原理不同:转基因大豆是将外源基因导入大豆体内 , 例如其他植物以及微生物 , 动物的基因 。 而太空育种没有将外源基因导入植物体内 , 是通过宇宙射线加速了地球植物需要几百上千年才能完成的自然变异 , 并且太空辐射剂量不到国际食品安全辐射量的十分之一 , 因此完全不用担心其安全性 。
在其他星球种植蔬菜有没有可能?如今人类已经不满足于在太空舱中种植植物了 , 甚至把“魔爪”伸向了周边星球 。 2020年我国嫦娥5号将一批水稻种子送上月球 , 并已经成功在试验田种植收成 。 目前我国利用返回式卫星 , 高空平台站和载人飞船 , 每年两次将种子送入太空中来改良植物基因 。
由于火星是太阳系内第二适合人类定居的星球 , 目前全球主要把精力放在研究火星种植术上 。 例如美国正在进行一项研究:模拟月球和火星的环境 , 进行蔬菜种植实验 , 并已经成功种植出了绿油油的莴苣以及土豆 。

随着人类探索宇宙的步伐逐渐加快 , 或许未来有一天火星或者月球上真的会出现农田呢!在100年前人类甚至都不敢想象未来能够进入太空中 , 也许一两百年之后人类太空旅行甚至在火星上生活都不再是梦!


参考资料:
郭东林 , 蒿若超 , 唐凤兰 , 张月学《太空微重力对植物生长发育的影响》 知网 2011-03
《国际上首次在空间站培育出水稻种子》 人民日报 2022-12-06
金叶子《高等植物能否在太空结果?科学家在问天实验舱做了这项实验》第一财经日报 知网 2022-08-30
王 俊 许晓岗?童丽丽《太空育种应用与研究进展》 2009
作者:荒诞猫        校稿:川川

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