太空育种创纪录

2022年12月4日20时09分，“神舟十四号”载人飞船返回舱在内蒙古东风着陆场成功着陆，航天员陈冬、刘洋和蔡旭哲顺利出舱，状况良好，还带回了来自太空的“礼物”，其中包括经历了120天太空生长发育全过程的水稻、拟南芥和蔓越莓的种子。它们每一种都意义非凡：水稻是粮食作物的代表，用来验证粮食作物在太空生长周期的理论；拟南芥代表蔬菜，用来验证蔬菜在太空生长的过程；蔓越莓则是太空育种的一部分，用来打破国外在相关技术方面的垄断。研究人员会对返回样品进行分子生物学、细胞学和代谢等相关检测及研究，解析空间微重力对水稻、拟南芥和蔓越莓的作用规律和分子基础。这些研究，将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。

太空育种即通过强辐射、微重力和高真空等太空综合环境因素，诱发植物种子的基因变异。亿万年来，地球植物的形态、生理和进化始终受到地球重力的影响，一旦进入失重状态，并受到其他物理辐射的作用，这些植物将有可能产生在地面上难以获得的基因变异。先进的航天技术为快速培育优良品种及特异种质资源开辟了一条新途径，展示了未来人类进入太空农业时代的美好图景。

此次空间科学实验的具体内容共有三项：一是在轨完成水稻种子萌发、幼苗生长、抽穗和结籽全生命周期的培养实验，并获取图像进行分析；二是完成了剪株后空间再生稻的成功培育，并结出了成熟的种子；三是在轨完成了拟南芥种子的萌发和幼苗生长，以及蔓越莓的太空育种。在此之前，国际上在空间站只完成了拟南芥、油菜、豌豆和小麦“从种子到种子”的培养，而这次我国不仅成为世界上首个在轨完成主要粮食作物水稻“从种子到种子”全生命周期空间站培养实验的国家，而且还收获了稻穗数目超出实验团队预期的再生稻。目前，我国航天育种的数量和应用率已达到世界第一，未来还将对更多的植物进行太空育种。

水稻和拟南芥的种子跟随问天实验舱发射升空后，航天员将它们安放到舱内的生命生态实验柜里面。生命生态实验柜给植物提供光照，保持温度和湿度并进行气体控制。从2022年7月29日注入营养液启动实验，到11月25日实验结束，水稻和拟南芥在生命生态实验柜里完成了种子萌发、幼苗生长、开花结籽的全生命周期。实验期间，航天员在轨进行了3次样品采集，分别是9月21日的孕穗期水稻样品采集，10月12日的拟南芥开花期样品采集，以及11月25日的水稻和拟南芥种子成熟期样品采集。采集后，孕穗期样品和种子成熟期样品分别保存于-80℃和4℃的低温存储柜中。与此同时，航天员还分别在水稻和拟南芥的花期做了样品采集。

要保证植物能够在太空实验空间内正常地生长发育，最大的难题在于如何在非常狭小的人造空间内完成农作物全生命周期的种植任务。在实验过程中，尽管植物无法接受阳光的照射，但是实验柜内安装的人工光源能解决这个难题——通过调控光源的强度和光谱，可以为植物提供充足的光照，满足植物生长发育的需求。