中国空间站问天舱实验进展顺利 植物生长状态良好

8月29日，载人航天工程空间应用暨空间站高等植物培养实验阶段性进展情况介绍会在中科院空间应用中心及分子植物卓越中心举行。据介绍，截至目前，问天实验舱各有效载荷状态良好、工作稳定，随舱发射科学实验项目在轨实验按计划开展。载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元已由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中，目前植物已经发芽生长。

问天实验舱是中国空间站第二个舱段，也是首个科学实验舱。发射入轨后，航天员已完成生命生态实验柜通用生物培养模块解锁、状态设置、辐射测量模块和植物培养单元安装，并完成了变重力科学实验柜、科学手套箱、低温存储装置、生物技术实验柜的解锁和组装，组装过程顺利高效。组装完成后，科学实验柜开展了既定的在轨测试内容，相关科学实验柜及科学实验系统工作正常，载荷状态良好。目前正在进行应用数据的详细判读和分析。

问天实验舱发射后，空间环境保障分系统24小时监测空间环境的变化情况。根据目前空间环境监测数据分析，近期太阳活动水平极低到低，地磁活动以平静至微扰为主，有利于空间站各项在轨工作的开展。

解密问天实验舱植物生长实验

——探索微重力条件下高等植物开花调控分子机理

科学家们对于在空间种植和栽培植物进行了大量的研究，在各种空间飞行器中进行了20多种植物的培养实验。早期人们的空间植物培养实验主要目标是如何在空间环境中养活植物，使其能够萌发、生长、开花和产生种子，如今这些目标都一一实现了。目前科学家们的研究重点逐渐由对植物幼苗阶段的研究扩展至种子生产研究。但是，目前只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物在空间完成了从种子到种子的实验。

拟南芥幼苗已长出四片叶子 水稻幼苗生长良好

△微重力条件下水稻的生长发育情况

中国科学院分子植物科学卓越创新中心郑慧琼研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学实验项目。7月28日，载有实验样品拟南芥种子和水稻种子的实验单元，由航天员安装至问天实验舱的生命生态通用实验模块中，通过地面程序注入指令于7月29日启动实验。目前已成功启动了拟南芥和水稻的种子萌发，拟南芥幼苗已长出四片叶子，高秆水稻幼苗已长至30厘米左右高，矮秆水稻也有5~6厘米高，生长状态良好，后续将完成拟南芥和水稻在空间从种子到种子全生命周期的实验，并在实验过程中由航天员采集样品、冷冻保存，最终随航天员返回地面进行分析。

△水稻

本次空间实验样品拟南芥和水稻是两种模式植物。拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物， 很多蔬菜，比如青菜、油菜等都属于十字花科。而水稻代表单子叶、短日、禾本科植物，很多粮食类作物，比如小麦、玉米等属于禾本科。本项目主要研究空间微重力条件下，拟南芥和水稻的开花调控的分子机理。“开花”是植物结出新一代种子的前提。农作物的种子既是粮食，也是繁殖下一代的载体。随着载人深空探测的发展深入，比如登陆火星，要想真正解决人类长期空间探索的粮食保障问题，必须解决在空间生产粮食这一难题。因此，太空种植的农作物必须具备高产优质、高生产效率和低能源消耗的要求。

△微重力条件下拟南芥的生长发育情况

本次实验的目标是完成拟南芥和水稻在空间站从种子到种子全生命周期的培养研究，探索利用空间环境因素控制植物的开花，来实现在较小的封闭空间中植物生产效率最大化的可能途径，同时通过航天员在轨采集样品，冷冻保存返回分析，鉴定空间微重力调控植物开花的关键枢纽基因并对其进行功能验证，为下一步构建适应空间微重力环境的高产优质农作物提供分子元件。

△拟南芥

分子植物卓越中心郑慧琼研究员表示，希望通过本次研究，在国际上首次完成空间微重力条件下水稻从“种子到种子”全生命周期的培养实验，并获得水稻培养的关键环境参数，为进一步解析空间微重力对水稻生长发育的影响及分子基础，利用水稻进行空间粮食生产提供重要理论指导。同时，通过转录组分析比较拟南芥和水稻两种模式植物在空间环境中开花途径关键基因的表达及其调控网络的变化，解析空间微重力对于长日和短日植物开花的分子机理，为进一步创制适应空间环境的作物和开发利用空间微重力环境资源提供理论依据。