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_当前视讯

图说：随神舟十五号载人飞船进入中国空间站生命生态柜大通培的植物生长单元 采访对象供图（下同）

神舟十五号乘组凯旋，也为我们带来了来自太空的伴手礼。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，顺利运抵中科院空间应用工程与技术中心。空间应用系统总体与相关实验人员对返回实验样品基本状态进行检查确认，并交接相关实验科学家开展后续研究。

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。相关的植物材料经过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。

(资料图片)

这些返回拟南芥样品是在实验结束时在微重力环境中实时-80℃冷冻固定的, 它们将带回中科院分子植物卓越中心实验室继续进行研究分析。

科学家介绍，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，但该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，该项目在轨开展了41天实验，覆盖了拟南芥从幼苗期到抽薹期的生长周期。期间航天员在轨进行了两次样品采集，采集到的植物样品保存于-80℃低温存储柜中。

图说：野生型、lazy突变体和转基因植株在地面和空间微重力下株型观

“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。这为今后利用改造LAZY家族基因来促进不同重力条件下植物株型设计为适应空间微重力等环境提供了新方向。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进行深入研究。

为确保项目高质量地实施，在中国科学院空间应用工程与技术中心总体的统一指挥、调度、安排下，团队科研人员蔡伟明、徐佩佩、胡金波和中科院上海技术物理研究所许大钊等科研人员先后赶赴酒泉卫星发射中心和北京的中科院空间应用中心，从实验室搭建、样品准备、实验装置状态确认和操作细则编制等方面开展了周密的工作。

此外，在5月30日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，也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——这次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的基础上，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。最终，研究团队会综合神舟十五号和神舟十六号的研究结果，获取新的科学认识，并与实际应用联系起来，改造作物品种，提高农作物产量。

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，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。下行实验样品总重量20余公斤。

新民晚报记者 郜阳

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