现代快报讯(通讯员 刘昊 记者 庄剑翔)“我们这一次收了2700多株!”看着根根饱满的黄瓜,扬州大学园艺园林学院教授杨晓东喜上眉梢。5月15日,他和团队刚刚经历了“大丰收”。这些黄瓜并不普通,它们是由太空“镀金”归来的种子生长而成。接下来,他们将对这些黄瓜进行全基因组测序,以此达成培育对环境更有耐受性的农作物品种的目标。
“2024年,我们经过相当长时间的努力,终于让我们的黄瓜和西瓜种子进了太空。”说起当时的经历,杨晓东依然十分激动。此前,学院挑选了实验室选育的黄瓜优质多抗品种亲本高代自交系,以及从国外引进的西瓜种质资源筛选培育所得的材料作为“天选之种”。
经过多方努力,这2种3份共768.4克蔬果种子,搭载了我国首颗可重复使用返回式技术试验卫星——实践十九号卫星,于2024年9月27日顺利进入太空,“遨游”了14天,于2024年10月11日返回地球。经过数月的培育,目前黄瓜已经结出果实,西瓜也正在生长当中。
在14天的太空之旅中,这些种子发生了什么样的改变?杨晓东介绍,太空中有地球所没有的环境条件,如高频射线、微重力环境等。“这些因素像精准的手术刀,在基因链上刻下了太空植物独一无二的 ‘遗传密码’。”
如此尝试,是有原因的。原来,在地球上想要改变植物的DNA序列,主要是靠物理和化学手段,但这样的实验已经十分成熟,且改变方向基本固定,是有局限性的。“好比一瓶有杂质的水,放置时间长了之后,杂质就沉淀在瓶底了,我们把种子送上太空,就相当于把这瓶水重新摇浑,让它重新沉淀。”经受高频射线和微重力环境的影响后,种子的细胞分裂节奏会被打乱重新“洗牌”,基因表达会被改变,且每一株都有其独特的变化模式。
而这样的尝试,也是有目的的。科研团队正沿着用现代分子生物学的手段对种子资源进行改良的路径持续探索:一是破解太空种子的“抗逆密码”,通过追踪种子在微重力下根系如何“找水”,或是观察辐射中叶片如何“防晒”,建立作物应对极端环境的基因数据库;二是打造“接地气”的超级作物,让这些“天选之种”无论是在盐碱地、干旱区还是气候变化下的脆弱农田都能生长,让农民不再完全依赖“风调雨顺”。
目前,所收集到的“太空黄瓜”已经开始做全基因组测序的准备。“我们的目标不仅是实验室成果,更要让技术‘扎根土地’。”杨晓东指着试验田中攀援的黄瓜藤说道。虽然具体成果还需时间沉淀,但可以预见的是,太空育种将为农业带来革新。同时,学院还定下了下一个“太空目标”——挑选适合在太空培育的矮株型“扬大产”黄瓜进入中国空间站,圆宇航员们在太空吃上黄瓜的愿望。
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