我国空间站首次实现水稻“从种子到种子”全周期培育并获再生稻结籽突破

在距地球约400公里的中国空间站问天实验舱内,水稻完成了从萌芽到结籽的完整生长周期。这项由国家载人航天工程办公室组织的空间科学实验,标志着我国首次在轨实现主要粮食作物“从种子到种子”的世代交替。实验期间,航天员三次按关键生育阶段进行精准采样,获取了孕穗期、开花期和成熟期样本。科研人员发现,微重力环境使水稻株型发生明显变化:矮秆品种株高更降低,高秆品种未出现预期生长,叶片呈螺旋式伸展。更值得关注的是,太空水稻呈现“开花提前、灌浆延迟”的生长节律,约70%颖壳出现闭合不全,为研究重力对植物生殖发育的影响提供了新的观察依据。针对空间种植的产量瓶颈,研究团队验证了“剪株再生”技术。结果显示,主穗收获后保留约20厘米茎秆并补充营养液,约20天可实现二次抽穗。若用于未来空间农场,该方法有望将单位体积稻米产量提升两倍以上,为长期载人任务的食物供给提供新的技术路径。同期开展的拟南芥实验显示,微重力会干扰植物生物钟。三种不同开花节律的拟南芥均出现生长周期紊乱,其中早花突变体的下胚轴异常伸长更为突出。中科院分子植物科学重点实验室专家表示,这个结果有助于进一步筛选更适应太空环境的候选基因。目前,返回的200余份样本已转运至中科院上海技术物理研究所。科研团队将通过多组学联用分析,重点解析空间环境对作物农艺性状、基因表达谱和蛋白质组的影响。中国农科院作物科学研究所透露,首批太空稻种质资源将于2023年纳入国家航天育种工程,有关数据也将为后续月球基地、火星探测等深空任务的生命支持系统设计提供参考。

太空水稻实现“从种子到种子”——既是对在轨繁育能力的验证——也为深空任务的生存保障打下基础。作物能够在太空完成繁殖,意味着人类在更远航程中具备了可持续获取食物的可能。下一步仍需在机理研究、工程系统稳定性和栽培模式可复制性上继续推进,把“能种、能收”继续提升到“高产、优质、可持续”,让空间生命保障从可行走向可靠。