植物种子生产研究

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据郑慧琼介绍，科学家的研究重点逐渐从对植物幼苗阶段的研究扩展至种子生产研究。但是，目前只有油菜、小麦和豌豆少数几种作物在空间完成了从种子到种子的实验。

在空间条件下，植物开花时间延迟、开花数目少、种子结实率低和种子质量下降等问题仍然没有克服。

“开花”是植物结出新一代种子的前提，因此，研究如何控制植物发育的关键环节开花的调控机理尤为重要，这为改进空间植物培养技术、探索更多的适应空间生命保障要求的粮食作物生产提供了基础。

在这个背景下，郑慧琼研究团队承担了“微重力条件下高等植物开花调控的分子机理”生命科学实验项目。本次项目将聚焦三个关键科学问题：微重力怎样影响开花？微重力影响植物开花的分子机理是什么？能否利用微重力环境作用来控制植物的开花？

围绕这三个关键的科学问题，本次空间实验样品采用了拟南芥和水稻两种模式植物，研究在空间微重力条件下，拟南芥和水稻的开花调控的分子机理。

为何选用这两种模式植物？郑慧琼解释，拟南芥代表双子叶、长日、十字花科植物，很多蔬菜，比如青菜、油菜等都属于十字花科；而水稻代表单子叶、短日、禾本科植物，很多粮食类作物，比如小麦、玉米等属于禾本科。

据介绍，科研人员通过分析比较微重力在植物开花过程中的作用，获取微重力调控开花的分子基础与关键基因的表达变化，进一步解析空间微重力条件下。长日和短日植物开花基因表达的调控网络以及二者在植物对空间环境适应性中的作用机理。