水稻发芽

跟随嫦娥五号上天的水稻种子发芽，带着种子上天，在经过十几次几十种农作物实验，我国于某些农产品达到诱变有益新品种，而随之也成为快速培育优良品种重要方式其一。

搭乘嫦娥五号在月球游二十三天，一批大约四十克的种子顺利回归。这批标榜奔月的水稻种子源自华南农业大学国家植物航天育种研究中心，此次奔月是为选育新品种。

正如华南农业大学国家植物航天育种研究中心副主任所说，深空极端环境是诱变因素，解析此环境包括生命如何启动与物种如何计划两个问题，更是对新品种选育关键性。变异是物种进化的基础，也是新品种选育的铺垫。

依据我国粮食安全到二零三零年，全国稻谷产量需增长百分之十。此次跟随上天的水稻种子父母物种即华航三十一号与航恢一五零八也源自太空产，而华航三十一号从二零一一年在广东、广西等南方地区大面积种植，在二零一五年已经由农业部超级水稻种认可。

航天育种也可以说是空间技术育种或太空育种，指的是利用返回航天器和高空气球等空间环境对生物诱变产生变异。嫦娥五号宇宙飞船带着水稻种子上天，是经由失重与放射性处理为改变遗传物质形成诱变，以让普通水稻种子变成太空种子。

在1987年是我国第九颗返回式科学试验卫星发射且是首次农作物太空之旅，水稻与青椒等农产物种子跟随上天。在当时原是想试探空间环境是否对植物遗传有影响，却在误打误撞发现种子遗传变异，于是乎便有了航天育种。

跟随着嫦娥五号上天的水稻种子发芽且顺利回归，标志着我国水稻育种完成深空空间诱变实验。带着水稻种子上天是为了去太空发展生物技术，也是为了培育适应未来需求的优秀品种。

更是为了创新突破种业问题保障农产供给。而带着水稻种子上天，深层次为让人类深入了解水稻与深空环境相应，为获得高产优质又耐抗的新水稻品种，提升我国粮食安全水平。

到目前为止太空种植了哪些农作物？

互动问题： 你觉得哪些植物，最适合在太空中种植呢？

知识点： 1、熔岩。2、国际空间站。3、宇航员。4、蛭石。

根据美国太空网（Space）报道，最近，科学家使用火山 熔岩 做出了一种人造土壤，专门用来研究怎么在太空中种出更多的植物。

现在，科学家已经用这种人造土壤，成功种出了大豆，接下来还会尝试用它来种其他植物，比如西红柿、草莓。如果顺利的话，等到2021年的时候，科学家还会进一步用这种土壤，在国际空间站里面进行太空种植实验。

说到太空种植，其实现在已经有很多植物，都成功地在空间站种出来了。2015年， 国际空间站 上的宇航员，还吃到了自己在空间站里面种出来的生菜。

在2016年，咱们国家的 宇航员 在天宫二号上，也成功地种出了生菜，只不过咱们国家种出来的生菜，是用来做科学研究的，所以没有给宇航员吃。

那你知道，咱们国家的宇航员在天宫二号上种植物的时候，是用什么东西当“土壤”的吗？

这是一种叫 蛭石 的矿物质。这种矿物质非常神奇，在加热的时候，它会像水蛭一样蠕动，所以人们就叫它蛭石。

蛭石之所以一加热就蠕动，是因为蛭石的吸水性非常好，所以这种矿物质里面含有很多水分，一旦加热的话，这些水分就会变成水蒸气。水蒸气再蒸发的时候，就会让蛭石变得膨胀起来，看上去就好像在蠕动一样。

正是因为蛭石的吸水性很好，所以科学家才会在太空种植时，选择用它来做“土壤”。这样在给植物浇水的时候，蛭石就能把水分均匀地吸走，然后分布在植物的根周围。不然的话，在太空环境中，水就会全部聚在一块儿，把植物的根给泡烂了。另外，蛭石的重量也很轻，这也方便宇宙飞船把它带到太空中去。

现在你知道了，在太空中种植物，用的可不是普通的土壤。以前，科学家经常会用一种叫蛭石的矿物质，现在也有科学家正在用火山熔岩研究一种人造土壤，准备用这种土壤在太空种植物。

近年来，世界航天大国的航天业发展趋势是竞相向民用发射倾斜，国际社会在空间领域进行着更广泛的合作。过去，美国与前苏联两家的航天器互为保密封锁，而今天，美国和俄国却成为“伙伴”。对于远征火星，美俄等国科学家已考虑采取联合行动。并一再声称，空间活动将向民用部门倾斜，将转向注重开发周期短，成本低，风险小，有效益的项目。如制造卫星以及利用航天飞机为用户搭载动植物等。

当前，美国正大力开展太空植物研究。在佛罗里达州成立了肯尼迪太空研究中心后，又在北卡罗来纳州大学新近建立了引力生物学中心。科学家将开始研究适于太空旅行的植物。在远距离的太空旅行中，不仅人要适应无引力状态，而且为人提供食物和氧气的植物也是如此。他们选题研究的重点是钙如何影响植物对引力作出反应的能力。在植物对环境反应过程中，钙似乎是最重要的化学元素。研究人员将通过用基因技术让植物控制的能力发生变化，以最终开发出更加适于太空旅行的植物。肯尼迪太空研究中心的一项试验，是让一名化学家与3万株小麦共同生活15天。试验结果表明，这些小麦为人提供了维持生命所需的氧气。

目前，美、日、西欧在制定的21世纪太空计划中，将植物在密封太空舱内的生长和功能列为研究重点，并着手筹建太空农场。美国耗巨资进行太空植物的试验研究，其目的在于提示和充分证明宇宙飞船最终要成为“会飞的农场”。

国内外科学家充分利用空间的自然辐射，特别是高能粒子和微重力对植物细胞功能的协同作用，诱导细胞生理生化变化和遗传变异，从而培育出植物新品种。实验证明，太空飞行可使许多植物细胞的染色体畸变率提高，通过空间诱变处理，能够选育出优良的新品种。

太空育种始于1984年，美国航空航天局教育处、太阳辐射研究中心和Park种子公司三方合作，将大量蕃茄种子运入太空长期飞行器中，1990年由“哥伦比亚号”航天飞机取回。结果表明，这些种子发芽快、幼苗生长正常、后期发育良好、果实丰硕。据悉中国科学院上海植物生理研究所，1995年收割的第4代“太空小麦”和其他良种一样，金**的麦穗上结满了饱满的籽粒。与第3代“太空小麦”相比，它的长势更旺，麦穗更长，结穗更多，麦粒硕大壮实，并有较强的抗赤霉病能力。经测算，亩产可达352千克，比未经太空飞行的多28千克，蛋白质含量高出9％。浙江农科院的专家，历时3年，选育成的“航育1号”水稻新品系，单株理论产量从22.4克增加到32.8克，亩产由原来的400千克上升到600千克左右，增产幅度为40％以上，而且抗倒伏，早熟高产，穗大粒多，精米率高，适口性好。新品种生长期缩短约15天，株高降低约14厘米，并有抗稻瘟病和白叶枯病等优越性。

利用太空所特有的条件，改良植物品种前景广阔，并为加快培育优质高产农作物品种开辟了崭新的途径，也为科学家深入研究提出了新课题。

国内外的太空试验证明，对太空农业来说，与地球上的无土栽培大不一样，植物不能以水滴的形式吸收水分或养分。在失重或仅有一点离心模拟重力的情况下，为防止液体流失，水分必须具备水膜的形态才能被植物吸收。

在太空的特有条件下，筛选何种植物作为它的“宠儿”呢？目前，美国和日本的科学家正在联合攻关，拟将甘薯作为未来的太空作物，种在航天器中，供宇航员食用。甘薯之所以得此宠幸，是因为它营养丰富，含有多种人体需要的营养物质。经测定，每500克甘薯约产生热能635千卡，含蛋白质11.5克，糖14.5克，脂肪1克，磷100毫克，钙90毫克，铁2毫克，胡萝卜素0.5毫克，还含有维生素B１、B２、C等。有很高的药用价值，对于防止便秘和直肠病大有裨益。还含有类似雌性激素的物质，对于保护皮肤、延缓衰老极有利，并能提高免疫力，促进胆固醇排泄，维护动脉血管的弹性。最近，美国生物学家发现，甘薯中富有的一种化学物质可用来预防结肠癌和乳腺癌。日本癌症预防研究所对26万人的饮食生活与癌的关系进行了调查，发现熟、生甘薯对癌的抑制率分别为98.7％和94.4％，高居于蔬菜抗癌之首，超过了人参的抗癌功能。另外，甘薯适应性强，易栽易活，产量高，只需一小段蔓茎，一小块切片，甚至一片萝叶，就能生根成活。种植在航天器内既能补充舱内氧气，形成一个小小的生态循环密闭环境，还能作为宇航员的新鲜食品。

目前，美国航空航天局科学家在佛罗里达州肯尼迪太空研究中心的特殊实验室里，采用液体栽培法，在全封闭的环境下进行土豆生长情况的试验。结果表明，这项试验中的土豆植株产生的氧气足够一名宇航员使用。土豆和甘薯一样还可以为宇航员提供食物和能量。科学家还收集了土豆叶子排出的“纯水”。用它制成饮用水可供4个人食用。

科学家们期望，关于植物对人的基本生命维持系统的研究将会使人类登上火星变成现实。火星之旅预计需要3年时间的长途飞行，但只要种植面积足够，并种上甘薯和土豆等作物，宇航员就可以在飞行中无饥渴之忧而长期生存。