Buzz
(Quốc gia) - Những cây lúa đã được gieo hạt và phát triển thành cánh hoa trên không trung trước khi được đưa trở về Trái đất.
Vào ngày 4/12/2022 vừa qua, tàu vũ trụ Thần Châu 14 đã hạ cánh an toàn tại bãi đáp Đông Phong, Trung Quốc, mang theo mô-đun trở lại.
Cuộc trở về không chỉ đưa con người trở lại mà còn mang theo các mẫu thử nghiệm quan trọng từ không gian.
Có 3 túi giữ lạnh chứa mẫu sinh học của cây lúa và cây Arabidopsis thaliana từ các thí nghiệm trồng cây.
Cả lúa và cây Arabidopsis đã phát triển suốt 120 ngày trên không trung, từ khi gieo hạt cho đến khi sản xuất hạt.
Các hạt lúa và hạt cây Arabidopsis được trồng từ không gian này sẽ được mang trở lại phòng thí nghiệm của Viện Khoa học Trung Quốc để tiếp tục nuôi cấy.
Tiến hành thí nghiệm trồng lúa trên quỹ đạo trong 120 ngày
Lúa là cây lương thực chính của loài người, cung cấp dinh dưỡng cho gần một nửa dân số thế giới và là một trong những ứng viên hàng đầu để hỗ trợ sự sống trong các hành trình thám hiểm vũ trụ tương lai.
Để tồn tại lâu dài trong không gian, con người phải đảm bảo rằng thực vật có thể hoàn thành quá trình sinh trưởng và sản xuất hạt giống thành công.
Trước đây, chỉ có một số loại cây như Arabidopsis, cải dầu, đậu Hà Lan và lúa mì đã được gieo trồng từ hạt giống trong không gian, nhưng cây lúa vẫn chưa hoàn thành vòng đời trên vũ trụ.
Nhà khoa học Trịnh Huệ Quỳnh đang nghiên cứu các mẫu cây mang về từ quỹ đạo.
Tuy nhiên, nhóm nghiên cứu dẫn đầu bởi nhà khoa học Trịnh Huệ Quỳnh từ Trung tâm Công nghệ Sinh học Phân tử, Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã quyết định thực hiện thí nghiệm trồng lúa ngoài không gian lần đầu tiên trên thế giới.
Bên cạnh đó, vì quá trình ra hoa là điều kiện quan trọng để tạo ra hạt, nên họ đã sử dụng cây mẫu Arabidopsis thaliana để nghiên cứu cách tình trạng không trọng lực ảnh hưởng đến quá trình ra hoa của cây.
Từ khi bơm dung dịch dinh dưỡng vào ngày 29/7/2022 đến khi kết thúc thí nghiệm vào ngày 25/11/2022, dự án đã thực hiện trong quỹ đạo trong 120 ngày. Các thí nghiệm đã hoàn thành toàn bộ chu trình phát triển của cây Arabidopsis và cũng đã quan sát được sự nảy mầm của hạt lúa, phát triển của cây con, quá trình ra hoa và tạo hạt.
Trong thời gian đó, phi hành gia đã thực hiện 3 lần lấy mẫu trên quỹ đạo, bao gồm lấy mẫu lúa khi nảy mầm vào ngày 21/9, lấy mẫu khi cây Arabidopsis thaliana ra hoa vào ngày 12/10 và lấy mẫu khi cây lúa và cây Arabidopsis trưởng thành vào ngày 25/11.
Sau khi thu thập, các mẫu ở giai đoạn nảy mầm hoặc ra hoa được bảo quản ở -80°C, còn các mẫu ở giai đoạn hạt chín được bảo quản ở 4°C.
Tính khả thi của việc luân canh lúa trong môi trường chật hẹp và kín đáo
Theo nhóm nghiên cứu, tình trạng không trọng lực đã ảnh hưởng đến nhiều đặc điểm nông học của lúa như chiều cao cây, số lượng cành, tốc độ phát triển, khả năng điều tiết nước, phản ứng với ánh sáng, thời gian ra hoa, quá trình hình thành hạt và tốc độ đậu hạt.
Cụ thể, cây lúa phát triển 'giãn ra' hơn trong không gian, chủ yếu là do góc giữa thân và lá trở nên lớn hơn. Đáng chú ý, sự xoắn ốc của quá trình phát triển lá lúa - do đồng hồ sinh học điều khiển - trở nên rõ ràng hơn khi trồng trong không gian.
Ngoài ra, thời gian ra hoa của lúa sớm hơn một chút so với khi trồng trên đất liền, nhưng tổng thời gian ra hoa lại kéo dài hơn 10 ngày và hầu hết các lá bao bọc hạt không đóng lại được.
Cả thời gian ra hoa và quá trình tạo hạt đều quan trọng đối với sự phát triển của cây lúa. Chúng đảm bảo sự sinh sản của cây và sản xuất hạt giống chất lượng cao. Quá trình này được điều chỉnh bởi biểu hiện gen và các mẫu được trả về Trái đất sẽ được sử dụng để phân tích chi tiết hơn.
Đọt lúa cũng có thể tái sinh khoảng 20 ngày sau khi bị cắt. Điều này chứng minh việc tái sinh cây lúa trong môi trường không gian hạn chế là hoàn toàn khả thi, cung cấp ý tưởng mới và bằng chứng thực nghiệm cho việc sản xuất cây trồng không gian hiệu quả.
Theo các nhà khoa học, công nghệ này có thể tăng năng suất lúa đáng kể trên một đơn vị thể tích và là công nghệ tái sinh cây lúa đầu tiên được thử nghiệm trong không gian trên toàn cầu.
Tham khảo từ ThePaper, NetEase
