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太空种粮开花结果 植物寿命显著延长(2)
郑慧琼表示,此次实验验证了利用植物光周期反应原理调控空间植物营养生长与生殖生长的设计思想,为有效利用空间有限资源进行最大化的植物生产,提供了重要空间实验证据;首次成功获得了拟南芥和水稻在“长日”与“短日”条件下,生长发育全过程的实时图像数据,有多项新的发现;在国际上首次成功为基因信息安装了“追踪器”,利用植物开花基因“启动子”带动绿色荧光蛋白,在微重力条件下表达并获得实时荧光图像;首次获得微重力在叶维管组织发育作用的证据,并对其进行了转录组分析;首次对水稻吐水、拟南芥寿命和根的“向触性运动”进行了观察与分析。
通过与地面上同步种植的水稻与拟南芥进行对比研究,科研人员还发现了一些有趣现象:例如,由于在太空中没有地球上的重力引导,植物方向感差,根的定向生长运动明显受阻,太空中的水也不能有效地回到土壤中。但在太空微重力的条件下,水稻的吐水活性却显著增强。利用这一特性,未来可应用于空间制备净化水或空间制药。
“点头运动”是植物细胞周期性生长的外在表现,其过程受到生物钟基因的严格控制。研究发现,太空中生长的拟南芥花序轴的点头幅度和频率,都明显小于地面对照,说明微重力抑制了植物的点头运动。
研究还发现,植物在太空中虽然开花晚,长得慢,但衰老速度慢,寿命显著延长。太空中拟南芥在“长日”条件下,植株比地面对照多活65天,“短日”转“长日”,植株则比地面多活456天。在太空中,水稻的第一和第二叶片衰老也慢于地面。
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