2024年05月16日 星期四
神十五凯旋带回“太空伴手礼” 高考“列车”满载祝福后天始发
第4版:上海新闻 2023-06-05

神十五凯旋带回“太空伴手礼”

上海科学家在中国空间站完成微重力调控植物株型研究

本报讯(记者 郜阳)神舟十五号乘组凯旋,为我们带来太空伴手礼。记者从中国科学院获悉,4日随舱下行的载人空间站第四批空间科学实验样品在着陆场交付空间应用总体,并于当天中午返回北京运抵中科院。

返回的空间科学实验样品中,包含了中国科学院分子植物科学卓越创新中心的拟南芥野生型、突变体和转基因材料。相关植物材料经过4—6周的空间培育生长,获得了完整的从幼苗期到抽薹期株型发育相关图像。在北京完成交接样品后,将转运至上海实验室中做进一步检测分析。

据介绍,植物茎的负向地性生长是一个非常复杂的过程,它在保持植株的株型,减轻倒伏和提高产量等方面具有重要意义。尽管人们对植物向重性生长的研究取得了一些进展,但这一过程的具体机制还不明了。植物特有的经典LAZY蛋白保守地在重力信号转导途径中发挥重要的作用。

在我国空间站生命科学项目中,中科院分子植物卓越中心蔡伟明研究团队承担了“空间微重力环境调控植物细胞结构和功能的分子网络研究”,首次在空间开展了拟南芥和水稻LAZY家族突变体和转基因植物的研究。通过利用中国空间站问天舱生命生态柜大通培植物生长单元,培育了经典LAZY蛋白对应的lazy1和lazy12346突变体,以及过表达水稻非经典LAZY蛋白转基因植株。着重分析空间飞行条件下,微重力对植物株型的影响以及探讨LAZY家族蛋白介导植物微重力感受和调控株型的重要功能。

据悉,从去年11月29日发射神舟十五号载人飞船入轨后,安装设备、通电运行至2023年1月10日结束实验,项目在轨实验41天,覆盖了拟南芥从幼苗期到抽薹期的生长周期。其间航天员进行了两次样品采集,都保存于-80℃的低温存储柜。

“通过将空间获取的图像和地面对照比较,发现空间微重力环境能恢复lazy1单突和lazy12346多突的侧枝角度大和匍匐生长的表型;同时,过表达非经典LAZY蛋白的地上部分向重性缺失植株的表型在微重力条件下也基本恢复。”蔡伟明介绍。后续研究团队将进一步利用返回材料对拟南芥适应空间环境的分子基础作深入研究。

在刚刚发射的神舟十六号载人飞船上搭载的五项空间生命科学实验中,同样包含了蔡伟明研究团队承担的小离心机实验单元的研究任务,主要针对从种子萌发到生长十天的幼苗阶段开展实验。研究团队在前期工作基础上,加入了一个微重力条件下的1克离心对照,以更好鉴别空间微重力的生物学效应。

另据了解,空间应用系统随神舟十五飞船返回舱共下行15项科学项目的实验样品,总重量20余公斤,包括细胞、线虫、拟南芥、再生稻等生命实验样品,以及多种合金材料、新型红外探测器材料、非晶薄膜材料等材料实验样品。

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