上個月,我們介紹了一些上過太空的“動物航天員”,它們為人類的科研創新作出了不可忽視的貢獻。
你知道嗎?除了動物,許多植物也在太空中留下了自己的身影哦。
航天育種
2023年5月30日,我國神舟十六號載人飛船成功發射。跟隨神十六一同飛天的,還有來自祖國各地的農作物種子。
小小種子為什么要上天呢?這就要說到航天育種技術了。
航天育種又叫太空育種,就是將農作物種子或試管種苗送到太空,利用太空特殊的、地面無法模擬的環境,如高真空、微重力、宇宙高能離子輻射等的誘變作用,使種子產生變異,再返回地面選育新種子,培育新品種的作物育種技術。
與傳統育種技術相比,航天育種能在較短的時間內提高農產品的品質,創造出許多新品種,在現代農業中發揮重要作用。
上天歷史長
其實,人類攜帶植物和植物種子進入太空的歷史由來已久。
早在1946年7月9日,美國發射火箭時,就把特別開發的種子帶到了距地面134千米的太空,這是最早前往宇宙空間的生物,不過這些樣本并沒有回收。半個月后,玉米種子、黑麥種子、棉花種子也上了天,并成功回收。
1957年,蘇聯開始進行衛星上的生物實驗,小球藻和各種種子搭乘衛星遨游太空。
1961年,蘇聯發射的世界上第一艘載人飛船東方一號帶上了小球藻,與航天員加加林作伴。
后來,各種航天器都或多或少攜帶植物或植物種子上天。經過各國科學家的不懈努力,國際空間站上的植物實驗獲得越來越多的成功,而參與了實驗的蕪菁、豌豆、大蒜、西葫蘆、向日葵等“植物航天員”也功不可沒。
中國的太空植物
我們國家在進行太空植物的研究上成果如何呢?
1987年,我國第9顆返回式科學試驗衛星首次將水稻和青椒等農作物種子送上太空。科學家發現,極個別上過天的種子發生了一些遺傳變異,例如蘿卜種子產量更高,一個蒜頭能重3兩多,這讓人們驚嘆不已,由此揭開了中國航天育種的序幕。
1999年,神舟一號升空的時候,就帶上了生物活性菌株和一些種子,神舟=號也帶了小球藻。
2011年,在神舟八號飛行任務中,組織開展了“番茄試管苗空司開花結實”實驗,共搭載了8株番茄蓓蕾,在太空中實現了植物開花、結果。
2014年,我國試驗艙月宮一號進行了105天的月球基地生命保障系統的模擬,在地面上模擬了月球基地的運轉,其中的氧氣和水都循環再生。科學家希望,這項研究可以為未來外星“蔬菜大棚”提供技術儲備。
2016年,神舟十一號帶上天的不是常見的種子,而是5支裝著果胚性愈傷組織(指能夠發育成體細胞的組織)的試管,它們在太空中遨游了33天,回到地球后被送往湛江,經過培育,生長出全新的組織。同年發射的天宮二號空間實驗室開展了高等植物培養實驗,有人把實驗設備叫做“微型LED植物工廠”。2016年至2019年,這里種植了6棵水稻、30棵擬南芥,科學家觀察到了這兩種植物種子在太空中萌發、生長、開花、結籽的全過程。
2019年,嫦娥四號月球探測器攜帶了由大量植物和昆蟲卵構筑的“月面微型生態圈”,首次開展了在月球種植的試驗,其中的棉花種子還長出了嫩芽,成為人類歷史上第一批在月球生長的植物。
2020年,嫦娥五號搭載的水稻種子航聚香絲苗,是太空種子的后代。它的“父親”華航31號和“母親”航恢1508都去過太空,共同孕育成的它更是在月球軌道邀游了23天,是目前人類歷史上飛得最遠的稻種。
2022年,中國空間站全面建成,為我國航天育種的科技研究提供了新空間。問天實驗艙裝載的生命生態實驗柜,完成了太空環境下水稻和擬南芥的全生命周期培養實驗,這也是國際上首次在軌獲得水稻種子。不僅如此,我國還首次成功嘗試空間再生稻技術,在水稻剪株后利用稻樁上存活的休眠芽,精心培育20天,生出了2個稻穗,并最終收獲了再生稻的種子,開辟出高產太空稻的技術路線。
我國已經先后幾十次利用返回式衛星、神舟飛船、天宮空司實驗室和其他返回式航天器搭載植物種子,已經培育出了幾百個新品系、新品種,創造了很高的經濟效益。
這次,神舟十六號載著植物種子上天,又將會給世界帶來怎樣的驚喜與震撼呢?